为什么远古时代的动物个体都很大?
为什么远古时代的动物个体都很大?
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很多史前巨兽的体型都非常巨大,特别是恐龙,某些植食性恐龙的身体简直如一座山一般,科学家们发现许多体重超过100吨的恐龙化石,2-3只恐龙的身体连接起来就和足球场一样长,人类在其面前就如同蚂蚁。
现代能和这些恐龙相比的生物只存在海里,比如蓝鲸的体重可以达到170吨,身长超过30米,它的头非常大,舌头上能站50个人,是目前世界上最大的动物。当然植物的话还有更大的。相比之下,陆地上的动物就显得很渺小了,陆地最大的动物大象还不如刚生下来的小蓝鲸的体重大。那为何史前的动物能够长得这么大,而现在的陆地动物却这么“小”呢?
在此之前,我们要弄清楚一件事,并不是体型大就代表是好的,体型只是生物的一种性状,是环境选择的结果,有时候体型较大的生物还不如体型较小的生物生存的容易。当然,相对来说史前生物的体型通常比现在的生物要大一些,就连蜘蛛、蜈蚣、蜻蜓之类的昆虫身型都在一米以上。
首先,食物充足,远古时期的的气候温暖湿润,森林覆盖率比现在高很多,植物繁多并且茂盛,植物又是生态系统的基础,大部分植食性动物不会为食物发愁,体型自然会增长。肉食性生物也不得不随之增长体型以捕获更大的猎物。
其次,生物体内都含有一种生长抑制基因,可以抑制自身体型的增长,而远古时期的生物很多都不具有这种基因,所以体型就不受控制的增大,现在的蓝鲸也不具有这种基因。
再者,由于以前的植物大多是裸子植物,这类植物的营养价值不如现在的被子植物高,植食性生物必须在体内储存更多的食物,以吸收更多的营养,这种循环就使得其体型持续增长。而现代的被子植物的营养价值非常高,植食类的生物不必再以增长体型为代价来吸收营养了。也可以这样理解,现在的动物体型本就很小,又特别适宜现在的环境,没有必要再做出改变来适应环境。
最后,也是最主要的原因,远古时期的大气含氧量很高,适宜大型生物的生存。我们知道,体型越大的生物,其运动消耗的氧气就越高。如果史前的大型生物生活在现在,每走一步就会气喘吁吁,就好像你站在高原上一样,喘不过气来。同时,现在的含氧量也限制了动物体型的增长。
这些就是为什么很多史前生物的体型那么大,而现在的陆地动物长不了这么大的原因了,如果你还有其他的说法,欢迎留言。
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答:物种竞争让远古时代的动物向大体型进化,而高浓度的含氧量给大体型动物提供了先决条件。
在3.5亿~2.95亿年前的石炭纪,陆地植物大量出现,此时动物完成了从水中向陆地转移的关键进化,这一时期的大气含氧量高达45%,是地球有史以来含氧量最高的时期。
此时段内,陆地上的生物以巨大的昆虫为主,比如体型长达1米的“蜻蜓”,这一时期还有个别称——“巨虫时代”。
接着就是二叠纪生物大灭绝,陆地上超过96%的生物在50万年内不见踪影;然后迎来三叠纪的恐龙崛起,动物体型越来越大,比如:
(1)地球上出现过最大的恐龙——易碎双腔龙,体长可达35米,重量超过200吨;
(2)地球上出现过最大的飞行动物——风神翼龙,翼展可达10米,体重可达0.25吨;
之所以远古动物体型巨大,其中一个重要的原因就是物种竞争的需要:体型越大的动物,在和其他物种竞争时越具有优势,天敌也越少,在环境资源丰富的情况下,远古动物开启了向大体型进化之路。
另外,体型越大的动物,呼吸系统越庞大,氧气在动物体内局部扩散靠的是浓度差,氧气含量越高,平均扩散距离越长,这将大大降低呼吸系统的复杂程度,而那时候大气的高含氧量,给大体型动物提供了先决条件。
正是有了先决条件和进化动因,才使得远古生物的体型一般都很大。
但是体型的巨大,存在一个不可弥补的缺陷,就是对环境变化的适应能力低,一旦环境发生改变,比如含氧量降低、食物来源减少、各种天灾异祸,大体型的生物将会首当其冲。
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地球存在的历史已经非常非常悠久了,从人类能够探寻到的最早出现生命的时间,可以追溯到地球形成后的十亿年,这十亿年,生活在地球上的动物经历了更迭交替,发展变异,慢慢变成了我们现在所看到的样子。
从发掘出来的生物化石来看,生物学家和科学家们在研究后发现了一个问题,史前生物都有着超乎想象的巨大体型,就拿我们最为熟悉的曾经统治地球的霸王龙来说,它的体型无疑是十分巨大的,还有中生代时期,1米大的蜻蜓,3米长的巨型蜈蚣,相比之下,我们所见的现代动物,却要小太多了。
为什么史前生物能够长的这么庞大,而现代的动物却不行呢?究竟是什么原因,控制了它们的大小呢?
这里要说一个环境问题,恐龙生活在距今2.3亿年前的中生代时期,曾称霸地球1.2亿年之久,史前世界的自然环境和我们现在的环境相比有着很大的差异,那时候的气候和食物资源更丰富,这就更适合它们成长为更巨大的生物。
还有一个原因就是空气中氧气的含量,史前时期空气中氧气含量最高曾达到35%,现在的空气中氧气的含量只有21%,含氧量的浓度加上自然环境的优渥,也成就了史前生物巨大的体型。
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图示:有史以来最大动物蓝鲸
首先要更正题主的一个错误,有史以来最大的动物生活在现代,海洋中的蓝鲸被认为是地球生命诞生之后最大的动物,蓝鲸体长超过33米,体重超过200吨,目前濒临灭绝。至于题主之所以有远古时代的动物个体都很大的印象,主要来自两个特殊的地质年代,在那些年代植物和藻类极端繁荣,因此造成大气中的氧气含量达到有史以来的最大值。请看下图。
图示:纵坐标的单位每格是百万年,起点是10亿年前,终点是现在,可以看到在大约距今三亿年前有一个大气氧浓度的高峰期,大气中的氧气浓度达到35%,然后剧降之后,又在大约一亿年前达到氧浓度30%,而远古时期的巨大昆虫包括恐龙的繁盛王朝就生活在距今大约一亿年前,然后氧气浓度开始稳步下降到今天的大约21%的水平。
图示:这是不同地质时期中的动物明星或明星动物,从三叶虫到哺乳动物,其间经历过一过巨型昆虫时期,即图片中的那个像蜻蜓一样的图标,注意看它所对应的时间大约距今320~290个百万年前,即距今3.2~2.9亿年前,在看看上面那张地球历史大气中的氧气浓度波动图,不难发现这两者具有一目了然的相关性。
为何氧气浓度的变化与昆虫的体型大小相关呢?
要将相关性转变为因果关系,即因为氧气浓度高所以才会进化出巨型昆虫,即允许巨型昆虫生存,那就需要了解一下昆虫是如何利用氧气的。由于没有任何理由认为,因为有巨型的昆虫所以大气中的氧气浓度才那么高,所以我们不需要担心犯下颠倒因果关系的错误。看图,昆虫的呼吸循环系统。
图示:昆虫的“呼吸”系统
昆虫没有如四足
动物这样的由肺和相关肌肉构成的主动呼吸系统,而是通过遍布在体表的气孔气道实现“呼吸”作用,空气在这些越分越细的气道中自由扩散,同时与血液实现气体交换的过程,由于缺乏主动呼吸功能,导致昆虫的极限体型大小严重受制于空气中的氧气浓度,氧气浓度越高能够扩散的距离越远,也就打开了巨型昆虫进化的生理学限制,反之则巨型昆虫必将窒息而死。另外,昆虫的动静脉系统不够完善,对氧气的利用效率比不上四足动物,所以今日的氧气浓度能够支持庞大如蓝鲸般的动物生存,但却已经无法支持如远古般巨大的昆虫生存了。
其他远古巨型动物
通过增大体型来对抗掠食者是自然界动物生存竞争中的常见套路
,只要有可能,动物的体型就会像巨大化发展。但每一次巨大的自然灾变,通常都是体型越大越容易倒霉,即便不直接死于天灾,也会因为食物匮乏而亡,宇宙间没有免费的午餐,大体型固然在生死竞争中有优势,只要熬过成长期,就再无被掠食者捕杀的性命之忧,但与此同时则需要充足的食物供应。
图示:嘿,据说流星会带来好运。
题主所言远古巨大的鸟,其实已经是恐龙大灭绝之后,伴随着生态系统的恢复,逃过一劫的鸟类在曾经的霸主恐龙被清场之后,发展出来的新巨型动物了。
图示:各种大鸟到巨型鸟类。可惜生活在新西兰的恐鸟被毛利人的祖先给吃光了,不知道未来的动物学家们有没有能力用化石中的基因将它们“复活”
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回答:因为那时候人类还没站上食物链顶端,。这些动物就是地球上的统治者,它们叱咤风云,为所欲为,要风得风,要雨得雨,所以,它们身型高大威猛就不足为奇了。
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首先感谢邀请。很久以前,恐龙出现在地球。。几亿年前有它们的活动叫声,但随着环境污染频微灭绝了。但是动物化石是被人们发现了,后来发掘出土。在那个历史时代,有它们的领地。但是环境改变,地壳运动。使它们灭绝了,所以现在没有恐龙的足迹了。
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网友解答:
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一句话:当时的环境条件允许它们体型巨大化。
这里注意一点
,并不是所有的远古生物体积都很大,也不是现代生物全都小,比如蓝鲸,放到远古,基本和蜥脚类恐龙一个级别的了。见下图
人和动物之间的竞争,为什么以人类取胜而告终?本质上可以理解为:因为人更加聪明。
那么问题来了,
在远古时期
,并无证据可以证明存在过高等智慧生物,
那么生物之间的竞争靠什么来取胜呢?
很简单,谁更强壮,谁就更容易生存,所以
体型巨大化往往能帮助生物存活延续下去
。
但也要注意一点
,体型巨大代表每天进食量巨大,就要保证食物来源充足,这也是环境抑制的体现。所以巨型生物往往种群数量不多,抵御自然灾害的能力也没有小型生物强。
还有就是氧气含量
。
氧气含量越高
,往往意味着体型巨大的物种出现,比如在氧浓度很高的石炭纪,出现的
巨型蜈蚣
,以及
巨型蜻蜓
也是那时候出现的。
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地球是人类目前发现的唯一存在生命的星球,地球目前为止已经存在了46亿年的时间,地球出现生命的时间也是比较早的,大约在地球形成之后不久,地球上就出现了生命,而史前的动物也呈现出来一个特点,就是它们往往都比较庞大,比如,我们熟悉的恐龙,那么,为什么史前的动物都长这么大呢?是环境原因还是什么原因?
恐龙虽然现在已经灭绝了,但是,研究人员通过对它的化石的研究可以得知它的体型十分庞大,提起恐龙,我们很难想象到比它更加庞大的动物,曾经的恐龙可以被称之为整个地球的霸主,那么史前的动物只有恐龙这一个例外吗?
经过研究人员对一些化石的研究发现,史前的一些植物昆虫等也要比现在的植物昆虫要大上几倍,我们具体的例子来了解一下,比如,我们现在所看见的极其小的蚊子苍蝇,它们在史前的体型大概可以达到现在的三倍多。
经过对史前蜻蜓化石的研究,史前蜻蜓的体型更令人为之惊讶,它的长度大概可以达到一米以上,一只只一米以上的蜻蜓在你的上空飞来飞去的确是令人难以想象的画面。所以,这样看来,史前庞大的动物不仅仅是恐龙一个,史前的动物存在着普遍庞大的现象。那么,史前动物为何普遍都比较庞大呢?
研究人员经过研究之后发现了其中的原因,首先,史前动物的庞大和当时的气候环境有关,随着我们人类活动的变化以及自然的发展,气候环境发生了一定的变化。研究人员通过对一些化石的研究发现史前的气候和我们现在的气候确实存在着明显的变化,史前的气候比我们现在的气候温暖,阳光也更加充足,降水也更加丰富,所有这些优于现在环境的自然条件,其实都是植物必须的生长条件,因此史前的植物会比现在的植物生长的更加茂盛。
植物生长的茂盛之后,也会对食草动物产生一定的影响,因为食草动物会以植物为食。生长的更加茂盛的植物,自然也就富含了更加丰富的营养,食草动物食用了这种富含了丰富的营养的植物后,自然也会因为获取了更加丰富的营养而变得体型庞大。之后,拥有庞大体型的食草动物还会成为食肉动物的食物,这样一来,食肉动物也可以获得更加丰富的营养,而拥有庞大的体型。
其次,大气层中的氧气含量也是一个重要的原因,研究人员经过研究后发现史前大气层中的氧气含量会比我们现在的氧气含量要高,史前大气层中氧气的含量超过了30%,所以,史前大气层中的氧气含量会比现在的氧气含量高出三分之一。所以,史前的植物和动物在充足的氧气环境中可以生长的更快,拥有更庞大的体型。
最后,还有一个重要的原因,那就是在那时没有抑制生长的基因。研究人员经过研究后发现,史前的动物体内不会含有抑制它们生长的特殊基因,但是在我们现在的动物体内却含有抑制它们生长的特殊基因。史前动物的体内不含有这种基因的话,可以使它们在自己的一生中一直处于生长状态,即使它们年老了还是可以继续生长的,所以它们可以生长的比较庞大。
史前庞大的恐龙现在已经灭绝,我们现在的生活中,也有很多的动物走向了濒临灭绝,甚至很多的动物已经灭绝了,其实每一种灭绝的动物对这个世界来说都是一种损失,大自然是需要它们的,所以,我们人类要从自身做起,学会与大自然和谐相处,保护大自然中的动物,拒绝非法捕猎以及对它们栖息地的破坏,让它们不再受到伤害。
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图为幻想中的庞然大物,据说远古动物们之所以会长的高大,是因为大气中氧气含量的上升,对大型动物的进化起到了某种促进作用。
还有一种说法是动物们自身“心里暗示”,暗示自己要长大的高大,因为在当时的进化中,体型越是巨大的越能够生存下来。图为巨大的海龟
据说3亿年前蝎子竟有1米长,由于含氧量过高,那个什么……灵气……对!就是灵气充沛,适合动物们“修炼”。图为想象中的远古生物。
图为想象中的巨型生物
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不要总拿一个剖面和整个生命史去比好不好?
生命在地球上已经存在38亿年了,我们所了解的地球目前的生物圈状况,充其量只是生命长河的一个剖面,怎么能用数十亿年间的跨度,选出些代表跟眼前这个剖面比呢?公平吗?
其实即使比,也未必输。岂不说有史以来最大的动物蓝鲸,正与我们同行,好好在海洋中遨游;就在智人全球扩张的路途上,也消灭过成批的巨型动物啊。
比如剑齿虎,消失于公元前一万年前;与剑齿虎同时代的还有猛犸象,也消失于公元前一万年前。这俩物种的灭绝,一般都认为遭遇了人类猎杀。
而智人扩张到新西兰时,还加速了恐鸟和巨鹰的灭绝。特别是巨型恐鸟,最大个体高达3.6米,体重大约250千克,是世界上第一高鸟。和蓝鲸一样,恐鸟也算与我们同行的巨型动物,因为直到20世纪,还偶有未经证实的恐鸟目击报告,时间距今之近,着实令人吃惊!
所以,咱们这个剖面里,并不缺少巨型动物好吧,只是智人像病毒一样蔓延,它们都输了……
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对于为什么远古时代的动物个体都很大呢之话题,我个人认为,地球上历来的生物生存都是有其进化发展的阶段性现象,所谓阶段性现象,是泛指重大自然灾害现象(如行星撞地球)导致地球绝大部分物种同时死亡之间的时间段,也就是说,从行星上一次撞击地球时开始到下一次行星撞击地球之间的时间为一个生物进化发展阶段。
早在7千万年前的上一个生物发展阶段的后期,曾拥现出恐龙时代的霸主物种,其个体身形巨大,而其灭绝的原因,大部分科学家都认为是由行星撞击地球之重大自然灾害现象所导致的,之后才会有今天人类生存发展阶段的产生,现今生物的发展阶段已走过了约为7千万年的时间,已演化出现智慧的人类和鲸及大象等大体型动物物种。
生物发展阶段的初期,是不会有大体型动物物种存在的,都是由单细胞微生物轮回演化形成为初级的个体很少的动物形态,随着时间之箭的不断推移和动物物种的持续进化,动物物种的个体会显得越来越大,本发展阶段越往后移,其动物个体进化出的身形就会越来越大,到本发展阶段的终点时,动物物种个体庞大的身躯才是生物发展阶段的顶峰。
因而,在每个生物发展阶段之中所生存过的物种,体型小的容易被氧化而消失痕迹,体型较大的动物其骨骼容易被自然保全下来。因此,目前人类发现远古时代的动物个体,都是呈大体型的情况居多,也许就是上一个生物发展阶段后期大体型动物物种所遗留下来的痕迹。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论或发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,抄袭必究。)
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