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如果把蜻蜓放在氧气空间里养,会不会长到2亿年前那么大?

提问时间:2023-07-05 11:50关键词:蜻蜓,氧气

如果把蜻蜓放在氧气空间里养,会不会长到2亿年前那么大?

点赞1、巴中市 网友:青楼歌妓

不可能,这纯属异想天开。现在的蜻蜓和远古时期的蜻蜓根本不是同一个物种,把现代小蜻蜓放在高浓度氧气环境中,它也不会长得跟远古巨型蜻蜓一样大,还有可能会因氧中毒而死亡。除非更改基因,否则实现不了。

史前巨型蜻蜓是存在于3亿年前石炭纪的一种巨型节肢动物,两个翅膀展开大约有一米,在二叠纪的中晚期灭亡,是地球上有史以来最大的昆虫。科学研究表明,史前生物之所以会长这么大,确实跟当时大气中的高浓度的氧气含量有关。


生物的高矮胖瘦都是由基因决定的,不是说改变环境就能行的,只有基因变异才有可能让生物变得更大。史前蜻蜓之所以会长那么大,是经过几十上百万年不断积累进化而形成的。生物的进化是很缓慢的,如果不能适应环境,很有可能还会灭亡。

把史前蜻蜓带到现代的地球上,它会因为不适应现代地球上的大气含氧量而死亡。石炭纪时地球大气层中氧气的浓度高达35%,比如今的21%要高得多。许多昆虫是通过遍布它们身体表面的微型气管吸收氧气的,而不是通过血液间接吸收氧气。

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点赞2、肇东市 网友:爱很简单

把现存的蜻蜓物种放到氧气含量更高的空间里面培养一段时间,蜻蜓的体型确实会变大,但一般只能变大15%左右,想要达到2亿年前的巨脉蜻蜓那样的体型可能性还是非常低的。

首先我们需要清楚,现存的蜻蜓和2亿年前的巨型蜻蜓之间的体型差距到底有多大?

在2-3亿年前,地球上出现了有史以来体型最大的蜻蜓——巨脉蜻蜓。从外观上看,巨脉蜻蜓很像现存蜻蜓的加大版,双翅展开能达到65~75公分那么长,是地球上曾出现过的最大飞翔类昆虫。虽然体型庞大,但是巨脉蜻蜓并不是很重,估计重量在34~240克的范围内。

▲▲巨脉蜻蜓的模式图及其与人类体型的对比

巨脉蜻蜓的化石首次被发现是在1880年。随后在1979年,英国的德比郡又发现了另外一个保存更加完整的巨脉蜻蜓化石标本,目前被安放在巴黎的自然历史国家博物馆。

▲巨脉蜻蜓的完整化石

主流观点认为,石炭纪时期的昆虫之所以能长这么大,最重要一个影响因素就是氧气的含量和大气的密度

一般来说,体型越大的物种表面积与体积的比值越低,对氧气的消耗量越大,通过气管扩散氧气的方式会限制史前昆虫的体型——但史前大气中的氧气含量高达30%~35%,巨型昆虫很有可能因此突破了这种限制

与巨脉蜻蜓同一时期的昆虫体型也很大,比如远古蜈蚣虫能长到2.6米那么长,生活在2亿多年前的广翅深海蝎体长也能达到2.4米,性情非常凶猛,在当时是非常狠的顶级掠食者。

说完了已经消失的史前巨型昆虫,再说说现存昆虫里面的“佼佼者”。

地球上现存最大的昆虫有不同的类群,最大的甲虫是生活在南美洲亚马逊热带雨林的泰坦甲虫,成年的泰坦甲虫体长可达16.7公分,如果算上触角的话能估计有21公分。泰坦甲虫有坚硬的外骨骼和强壮的下颚,咬合力相当惊人。

▲▲泰坦甲虫

世界现存最长的昆虫是竹节虫,最大的能长到62.4公分(全长)。竹节虫的生存策略是伪装,通常栖息在树枝或竹林里,不仔细观察的话很难发现,对人类没有威胁。

▲▲竹节虫

而现存最大的蜻蜓名为蛇蜻蜓,翼展超过20公分,主要分布在南非、美洲以及亚洲。蛇蜻蜓虽然长着以一对颇具威胁性的大鳄,但实际上对人类并没有威胁,主要还是以蚊虫为食。

▲▲蛇蜻蜓

由此可见,远古的巨型昆虫和现存的昆虫之间至少相差一个量级。虽然科学实验表明,在高氧环境下现存昆虫的体型确实能增大,但一般只增大15%左右,想要达到史前昆虫那样的体型还是有相当大的难度的。

科学试验:高氧环境下培养出的巨型蜻蜓

2010年11月1日,美国地质协会的研究人员在科罗拉多州丹佛市上的年会上指出——生物学家通过模拟3亿年前的地球氧气状况,在实验室中从头至尾培养昆虫,结果成功培育出了比正常蜻蜓大15%的巨型蜻蜓

为了探索氧气含量对昆虫体型的影响,研究人员在三个不同的氧气浓度下培养了11种昆虫,其中就包括甲虫、蟑螂、蜻蜓。

研究人员发现,并不是所有昆虫的体型都会随着氧气含量的升高而变大。在高氧环境下,蜻蜓和甲虫的生长速度更快,体型也更大,而蟑螂的生长速度却变慢,并且体型上基本没有变化。在氧气浓度低的情况下,有两种昆虫的生长没有出现异常,其余所有昆虫的体型都比常规体型更小。

这里再顺便说一句,饲养蜻蜓的整个过程其实并不是想象中的那么容易。众所周知,蜻蜓在幼虫期是在水下生活的,会摄食蠕虫、甲壳类等各种水生昆虫,等体型更大一些的时候,还会摄食孔雀鱼等小型鱼类。

▲▲蜻蜓幼虫——水虿成功捕食了一小鱼

在整个实验过程中,225只蜻蜓被分别饲养在三个栖息环境下,即每个生境中有75只蜻蜓。在将近半年的时间里,研究人员每天都要用大量的蠕虫和孔雀鱼来喂养这些“胃口奇大”的蜻蜓。

当这些蜻蜓变成成虫后,研究人员测量了它们的呼吸管的体积,结果发现——高浓度的氧气环境会降低气管的体积,低浓度的氧气环境则会使气管的体积增大。研究人员认为,器官的体积大小可能与史前蜻蜓的体型有着密切的关系。

▲▲微观视角下蜻蜓的气管

这项研究还有另外一个重要作用——那些被封存在琥珀中的远古昆虫,其气管体积很有可能就反映了当时大气的氧气含量。通过这些数据可以建立新的数学模型,用于评估不同地质年代条件下大气中的氧气含量,这一点显然具有非凡的意义。

总结

科学实验已经证明,较高的氧气环境确实会使昆虫的体积增大,但并不是无限度的增大,最终还要受到昆虫自身气管体积、食物条件、环境要素等多方面的限制。

在自然状态下,动物的体型会受多种条件的影响,氧气含量只是其中一个方面。比如,城市化会让动物的体型越来越小,全球气温升高会导致老鼠的体型越来越小,生活在寒冷条件下的鹿鼠身体会变长,体型也会变大。

不管怎样动物的体型怎么变化,有一点可以确定——动物们体型变化的最终目的都是为了更好地适应环境、更好地生存下去

点赞3、温州市 网友:南岸少年

并不能

先看题目的后半句,题主说的2亿年前那么大,准确来说是指3亿年前出现的一种巨型昆虫(石炭纪时期),名为“巨脉蜻蜓”,它们的样子和现在的蜻蜓非常相似,但尺寸却是后者的数倍,翅展可达75公分。如下图

其次题目的前半句,氧气空间应该是指纯氧或者高氧气浓度的空气,按照目前的科学解释,巨脉蜻蜓的产生确实和当时的氧气浓度相关(当时的平均氧气浓度达到了35%,而目前只有21%)

但要注意一点,一个物种的形成不是一蹴而就的。不是说我把现在的蜻蜓放入高氧环境中,它的体型就能很快的变大,相反这只蜻蜓可能会由于高氧而很快的死去。

巨脉蜻蜓的出现,是历经了数代的进化才实现的,它们是由于当时含氧量的升高,体型才渐渐的变大。而且巨脉蜻蜓这一物种早在2.5亿年前就已经灭绝,灭绝的原因很可能是由于空气含氧量下降所致。

就好像我把巨脉蜻蜓转移到现在的地球环境,问:巨脉蜻蜓的体积会变小吗?很显然,它会死,并不会变小,因为环境变化太突然,无法适应。

期待您的点评和关注哦!

点赞4、哈尔滨市 网友:东东虫

可以肯定的说,不会。因为石炭纪的巨蜻蜓之所以长那么大,是不是仅仅由于空气富氧的原因并没有确切的证据。

地球上氧气含量最高的年代是距今3亿年前的石炭纪,那个时候地球空气的含氧量达到35%,而恰恰是那个时代巨蜻蜓出现了,当然也有其他的巨型昆虫出现,包括体长2.5米的巨形蜈蚣。

每个时代的生物都是长期适应环境演化的结果。3亿年前的蜻蜓适应那个时候的环境气候,其中包括空气的含氧量,但绝不是仅仅这样一个因素。这种巨形蜻蜓只在地球上存在5000万年就灭绝了,所以说2亿年前已经没有那么巨大的蜻蜓了。

许多科学家做过空气含氧量对生物体型的影响实验,均没有证实古代生物体型的巨大与空气含氧量关系密切。

美国亚利桑那大学昆虫研究员乔恩·哈里森团队就做过一个这样的实验。

他和他的同事在不同的含氧环境中喂养了蝗虫、米虫、果蝇和一些其他的昆虫,并对他们的大小进行了跟踪测量,得到了一些很有意思的结论。

小蝗虫15%的低氧环境就无法生存,而成年蝗虫却能够在2%的氧气含量环境中生存;氧气含量高的环境并没有产生较大昆虫个体,而含氧量低的环境也没有使昆虫的个体变小。

还有一些团队研究发现,在氧气含量和气压都高的环境中,果蝇经过5代的繁衍,身体增长了20%,是不是气压也与体型有关?

但这一切并没有得到确切的证据。所以氧气含量的高低,是不是生物体型巨大的原因,并没有得到证实。

时空通讯认为,远古时期空气富氧有可能是生物体型巨大的一个因素,但不是唯一因素。

那个时代生物巨大,包括蜻蜓体型的巨大,是综合环境原因导致的。有氧气含量的原因,气压的原因,温度和湿度的原因,气候的原因,食物的原因等等。

除此之外,最重要的原因还是那个时候的生物基因的原因。基因决定了那个时候的生物就是那个样子,只有那个样子才能够适应那个环境。而基因是也是受环境影响而变异或者突变的。

现在经过亿万年的进化和演化,生物基因经过了多少代的演变和突变,与那个时候有了很大的改变,这种基因促使现代生物长成现代的样子,只能够适应现代的环境和氧气含量。

如果把远古的巨型蜻蜓弄到现代来,它们就完全不能适应现代的环境,可能一天也活不成;同理把现在的蜻蜓弄到石炭纪那个环境,别说会长到那么大,就是要活下去也很难。

时空通讯观点,欢迎讨论点评。

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点赞5、嘉兴市 网友:北神戗赦

题主产生这样的疑问是不是认为在两亿年的出现巨型蜻蜓的原因是和当时空气中的含氧量有关?如果是这样的话,搁到现在只要把蜻蜓生活空间的氧气含量提升,好吃好喝的喂着,蜻蜓应该能能够长得和两亿年前一样大吗?我认为这是不可能的。

首先,地球历史上出现的巨型蜻蜓叫做巨脉蜻蜓。巨脉蜻蜓出现在3亿年前的石炭纪,在地球上大约存在了5000万年就灭绝了。一个物种的产生是跟当时的地质、气候和环境密切相关的,是经过了漫长的时间逐步进化而来的。科学家认为石炭纪的氧气含量高出现在的很多倍,因此产生了很多巨型昆虫。那时不但有翼展超过75厘米的巨脉蜻蜓,还有体长2.5米的巨型蜈蚣呢!

但是含氧量造就巨型蜻蜓只是科学家们的一种猜测,并没有直接的证据表明氧气的含量影响到了蜻蜓的体型。因为蜻蜓的一生大部分时间作为幼虫生活在水中的,能够在天空中飞行的成虫期只有1个月到8个月的时间。氧气是微溶于水的,这点从古至今是没有变化的。

其次,生物的进化变异也不是一代两代的生命周期就能改变的。巨型蜻蜓能够长到接近1米的体型,是经历了几十万年甚至几百万的进化,不断的适应不断变化的环境而来的。体内的基因要经过一代代的不断积累才发展成为巨型蜻蜓。如果只是简单的把蜻蜓生活环境中的氧气含量提高,是不会长的很大的。相反,蜻蜓可能会不适应高浓度的氧气而死亡呢!

对此大家怎么看?大家觉得我说的有道理,随手点个赞吧!

点赞6、漯河市 网友:与君决

不可能的。曾经的蜻蜓翅展快达到1米了,它们已经灭绝,它们跟现在的蜻蜓根本不一样,也不是同一个物种,自然长不了那么大。

昆虫的身体大小跟氧气浓度有一定的关系,如果把现在的昆虫放到氧气浓度更高一些的环境中生活,它们确实会长得大一些,但绝不会长成巨型昆虫。

昆虫没有跟我们人类一样的骨骼,但它们有一层坚硬的外壳:几丁质。这也常被称为它们的外骨骼。这些外骨骼不仅保护了它们,还在一定程度上限制了它们长大。昆虫长大一圈一般需要蜕皮,每蜕皮一次,它都可以长大一点。当然,某些情况下,它们也会不褪皮就变大一圈,比如大吃一顿后、雌虫交配后等等。

实际上,过高的氧气含量对蜻蜓是有毒害作用的。蜻蜓的幼体是水生的,它们不能控制吸入空气的量,而过高浓度的氧气对蜻蜓又是有害的。所以,如果把现在的这些蜻蜓放到纯氧里生活,可能还没等到它变大,它就先死掉了。

无论怎样变身,一只10cm长的蜻蜓也不会突然变成1米长的大蜻蜓,它又不是漫威的超级英雄。如果这种事情必须要发生,那只可能是这只蜻蜓变异了,当然,这种变异也不是一蹴而就的事情。

点赞7、镇江市 网友:昨日泪光

这是个比较有意思的问题哈,因为“巨虫时代”的形成确实与当时的氧气浓度升高有一定的关系,按照这个理论,将蜻蜓放到氧气空间中,它还是有可能长到巨脉蜻蜓那么大的。那么,事实真的如此吗?我并不这么认为,为什么这么说呢?我们一起来讨论一下这个问题。

首先,我们来看一下是什么造就了“巨型蜻蜓”?

巨虫时代也就是石炭纪,是地球距今约3.59年前-2.99亿年前的一个地质年代,一共延续了约6000万年,在这一时期的地质层中,科学家们发现了大量的大型节肢动物,其中仅仅是昆虫就发现了超过500种。在这些节肢动物中,最具有代表性的就是人头大小的巨型蜘蛛、翼展可达95厘米的巨脉蜻蜓、体长可达3米的巨型马陆、体长十几厘米的巨型蜚蠊(巨型蟑螂)以及巨型独角仙等等

除了节肢动物外,当时陆地上两栖动物的体型也很大,于是,科学家们对该地质时期内生物体型较大的现象展开了研究。

根据科学家们的研究发现,巨虫时代的形成并非单一因素所致,而是四个主要因素共同作用下的结果:

第一:环境

在整个石炭纪有两个特产:巨虫和煤炭,因为仅仅是石炭纪的产生的煤炭就占全球总储备量的50%。而煤炭大都是由植物在地壳中经过漫长而又复杂的过程形成的,这就代表着石炭纪的植被覆盖面积是比较大的。而且通过科学家们对石炭纪地质层的研究也证实了这一点,在当时的陆地上,蕨类森林覆盖面积超过了95%。蕨类森林为节肢动物提供了充足的养料,再加上当时气候温暖湿润,节肢动物食物链底层有了充足的食物,这位一些肉食性的节肢动物也提供了足够的能量。

第二:生态位空缺

从石炭纪的地质层中看,当时在地球上最为繁荣的依然是海洋生物,其中以软骨鱼类、棘皮动物以及软体动物为主,而在陆地上,节肢动物几乎是“一家独大”的,虽然到了石炭纪的中后期有了林蜥这种大型的爬行动物,但是它们的种类和数量远不及昆虫。昆虫们在适宜的环境下,缺少天敌的前提下,疯狂的发展,既有了多样化的种类,又有了向巨型化迈进的条件。

第三:氧气含量

关于石炭纪的氧气含量相信小伙伴们都已经有了一定的了解,由于石炭纪植被覆盖的密度较大,造成了该时期的氧气含量达到了地球史上的极点-35%,是目前大气中氧气含量的接近2倍。氧气浓度的增加,让以渗透方式呼吸的节肢动物们的体型逐渐的增大,最终形成了巨虫时代。

第四:足够的时间

任何的生物演化都需要经历一个漫长的自然选择的过程,这一点我们从恐龙时代就可以看出来了,最早的恐龙只有1米左右,它们掌握了主要生态位之后,体型慢慢的增大,到了白垩纪末期,大型恐龙的种类才达到了最多,这个时间用了接近1亿年。而石炭纪的昆虫也是如此,根据目前的考古发现,早在泥盆纪最早的无翅昆虫就已经出现了,但是最早的有翅昆虫到了石炭纪晚期才出现,从无翅到有翅,昆虫用了至少6000万年的时间。

有翅昆虫有了飞翔能力之后,占据了天空的主要生态位,没有了竞争者,而且从天而降的捕猎方式也让它们的捕猎成功率获得了极大的提高,之后,根据“柯普法则”,会飞的昆虫越吃越大,越大在竞争中越有利。终于到了,距今约3.05亿年前,翼展接近1米的巨脉蜻蜓演化出来了。

弄清楚了巨脉蜻蜓的形成,我们再来看一下把现在的蜻蜓放在高氧的环境中,它们能否巨大化?

相信看完了巨脉蜻蜓的形成,小伙伴们也就明白了,单纯地把蜻蜓放在高氧的环境中,它们是无法体型巨型化的。这是因为巨脉蜻蜓从小到大至少经历了上千万年的时间,而我们如今,显然无法短时间内看到整个过程。其次,巨脉蜻蜓的形成同时也是氧气含量逐渐增加的过程,这个逐渐增加非常的关键,因为逐渐增加给了生物足够的适应时间,让生物可以向不同的方向演化,从而经过自然选择后,留下某一特征的生物。而把如今适应了21%氧气含量的蜻蜓放到高氧的环境中,它们一时间无法适应,会发生醉氧现象,如果长期处于这种环境中,它们只有死路一条。

总结

任何生物的某一特征都不是一蹴而就的,而是要经历一个漫长的自然选择的过程,在这个过程中,那些有利于生存的特征会被保留下来,比如体型的演化。因此,想要用实验将一只现存的蜻蜓变成一只巨型蜻蜓,只有在缓慢的增加氧气含量、保证充分的生存需求、有竞争者、并且给它足够长的时间的条件下才可能达成。

点赞8、南充市 网友:觅青森

如果直接放到纯氧环境,感觉应该和人类差不多,会氧中毒死亡

点赞9、德惠市 网友:夕阳光下

不会的,因为,两亿年前的蜻蜓已经不是现在的蜻蜓了,基因已经差距很大,就算环境改为原来的环境,蜻蜓的基因也不会短时间内改变,改回原来的可能基本为零,所以,绝对不可能回到两亿年前那么大!

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