我们在不知不觉中将这种向往巨大化的理念传给了孩子。所以当《侏罗纪公园》上映,那种巨兽从身边而过的感官冲击瞬间击垮了孩子们的脑海中动物园里喂大象的记忆。
那么,为什么我们无法在现实中见到那样震撼人心的巨型生物了呢?
会不会是因为地球的环境出现的巨大的变化?
想要求证这个问题可以看一看我们比较容易接触到的活化石——昆虫。昆虫是少有能从3亿年前一直繁荣到今天的一类动物,它们在不同时期留下的化石对当时地球的环境推测有非常重要的意义。
从结果来看,3亿年前的昆虫的确要远比现在的同种或近缘种要大。比如随手就能在猎奇网站找到的巨型古蜻蜓,翅展达到70厘米以上,最大个体的数据可能超过1米。
3亿年前的地球,植物刚刚从海洋走上陆地,演化出了木质化的维管组织,不仅能实现水分与营养物质的运输,也起到了一定的支持作用。
随着大量碳元素被深埋,大气中的二氧化碳含量急剧降低,相对地,大气氧含量水平则急剧攀升。巅峰时期,地球大气的氧含量可能达到35%*,远比今天的大气21%的氧含量要高得多。
当昆虫体型增大这种呼吸方式便难以满足运动的需要,存在一个体型的极限,而大气氧含量的提升能将此极限提高。
而与巨型恐龙共存的早期哺乳动物也并没有在体型上与竞争对手靠拢,而是长期保持非常小的体型。目前发现的最古老哺乳动物“吴氏巨颅兽”,名字听起来巨大但实际上体重仅有可怜的2克。
另外,在石炭纪末期,地球上已经开始出现能够分解木质素的真菌,大气的高氧含量时期并没有持续到恐龙出现的三叠纪时期。
19世纪,一位德国的生物学家兼生理学家贝格曼提出了一个非常有影响力的规律。他发现,同一种或近缘种的恒温动物的体型,在寒冷气候环境中会比温暖气候环境中的大。比如,同样是虎,在纬度高区域生活的西伯利亚虎体型就比华南虎要更大。在北极生活的北极熊平均体型大于棕熊,而棕熊的体型又大于马来熊。
人们更倾向于用这种物理的观点来解释贝格曼法则。后人对贝格曼法则的这种解释反映的是温度对于动物体型变化的规律,自然也有人尝试用这种观点来解释巨型化动物的出现原因。
诚然,在离我们最近的第四纪冰期,生活着很多与现代物种有亲缘关系的大型动物,例如最为知名的猛犸象。
似乎温度可能真的是导致巨兽出现的关键因素。但很遗憾,恐龙所生活的三叠纪、侏罗纪、白垩纪三个地质时期几乎是地球温度最高的时期。
根据东北榆树地区的哺乳动物群化石统计,进入第四纪冰期后,5种小型哺乳动物没有一种灭绝,而大型哺乳动物则如履薄冰,长鼻目、奇蹄目全部灭绝,偶蹄目只有两个体型较小的种幸存下来。可见,增大体型似乎并不能提高寒冷时期的存活率,甚至适得其反。
也许单纯从环境中找原因本就是个错误的方向,真正制造巨兽又消灭巨兽的始作俑者可能是它们自己。恐龙研究的元老级人物爱德华·柯普,也是备受争议的最大恐龙双腔易碎龙的发现者,提出过一个有关生物体型的规律。
今天的一些观点认为,当一种新诞生的有活力的物种,尤其是那些能占据新生态位免于激烈竞争的,更容易走向巨大化的道路。
当体型进一步增大,不仅能够排挤那些想要进入相同生态位的潜在竞争对手,甚至也能让捕食者望而却步。另外,体型更大的雄性更容易争得交配权而留下后代,这种性选择也是巨型化过程中不可忽略的因素之一。
以平均体型最大的蜥脚类恐龙为例,它们在侏罗纪晚期进入鼎盛,即使是当中算是侏儒体型的种,也都是所处生态系统中体型最大的。
在侏罗纪时期,裸子植物和少量蕨类植物是最繁盛的植物。这两种植物是原始的三碳植物*,它们的导管和纤维分化还不完全,光合作用的效率也不如之后出现的四碳植物高。但是三碳植物因为木质化程度低,却更容易消化和吸收,而四碳植物不仅难以消化甚至演化出了化学防御机制。
三碳植物的繁茂给巨型食草蜥脚类恐龙提供了非常优质的能量来源。
根据对体重30吨的马门溪龙骨骼化石研究,发现其生长高峰期每年体重增长高达2吨,而非洲象的极限时200千克。
但巨型的蜥脚类恐龙拥有比哺乳动物更加高效率的呼吸系统,类似于鸟类。鸟类的肺拥有气囊结构,气囊能在吸气时储存一部分含氧丰富的新鲜空气,在呼气时再次流经肺部。
然而,在巨兽们一步一步用体型建立起强大统治地位的同时,也逐渐落入了巨大化的陷阱当中。在它们的时代,撼动它们的地位几乎是不可能的。
而原本在恐龙面前形如蝼蚁的哺乳动物迅速占据空缺的生态位,也走上了另一次巨大化的道路。有些物种在这条路上走得太快,导致它们在第四纪冰期这个悬崖边上踏空,从此不再存在。
在第四纪冰期,海洋里的鲸类找到了非常安逸的滤食生态位,迅速崛起。就像当年蜥脚类恐龙那样迅速巨大化,蓝鲸找到了比蜥脚类恐龙更加高效率的生存方式,甚至低效的呼吸系统都不会成为瓶颈。
所以蓝鲸就是我们当代的巨兽,甚至比恐龙更极致:“生存?张嘴就完事儿了!”巨大化的背后必然是极度特化的演化,一旦生态发生变化,蓝鲸可能找不到第二种像磷虾那么完美的食物。
所谓爬得越高摔得越惨,这句俗语在生物界也同样适用。辉煌过后可能就是断崖式的灭绝,唯一值得期待的是它们还能成为化石,被拍成电影,最后在孩子们的玩具箱里再次称王称霸。
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