重返巨蟲(chóng)時(shí)代

童陽(yáng)

根據(jù)煤炭中發(fā)現(xiàn)的化石，重建的石炭紀(jì)熱帶雨林景觀。

很多人厭惡蟲(chóng)子，是因?yàn)樗鼈兂睗耋a臟的生存環(huán)境和隨身攜帶的病菌，比如蒼蠅、蚊子等等，雖然惹人討厭，但并不令讓人害怕。很多人害怕的蟲(chóng)子大多有奇怪的樣子和相對(duì)較大的體型，其中最有名的莫過(guò)于蟲(chóng)子界的“嚇人冠軍”——蟑螂。本來(lái)蟑螂的生存環(huán)境就讓人對(duì)它十分厭惡，生活在我國(guó)南方地區(qū)的“美洲大蠊”更是因?yàn)榫薮蟮捏w型和“清晰的樣子”讓人避之不及，可以說(shuō)是一種讓南方人喊破嗓子、北方人嚇破膽的存在。尤其是我國(guó)廣東地區(qū)氣候溫暖濕潤(rùn)，適合這種蟑螂生存，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代還誕生了例如“廣東蟑螂很擔(dān)心你”“廣東蟑螂跟你搶拖鞋”“拳頭大的蟑螂還會(huì)飛”等等熱極一時(shí)的熱梗，順便也誕生了無(wú)數(shù)表情包。而“蟑螂貼臉”也成了人們揮之不去的噩夢(mèng)。

在現(xiàn)代人眼中，這些“拳頭大的蟑螂”已經(jīng)是極其恐怖的存在了，不過(guò)對(duì)地球漫長(zhǎng)的生物史來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在這些蟲(chóng)子的體型可就算不上什么了。在古生代的石炭紀(jì)，遇到蟑螂可能是一件相對(duì)“幸運(yùn)”的事情。

廣義來(lái)說(shuō)，蟲(chóng)子可能是地球最古老的生命之一，也是生命多樣性中最為豐富的物種之一。在距今將近5億年前的志留紀(jì)，最古老的蜘蛛類(lèi)、爬蟲(chóng)綱和若蟲(chóng)就已經(jīng)出現(xiàn)了，雖然這些“始祖蟲(chóng)”早已滅絕，但是它們對(duì)于昆蟲(chóng)類(lèi)群的進(jìn)化和多樣性發(fā)展扮演了非常關(guān)鍵的角色。到了將近4億年前的泥盆紀(jì)，蟲(chóng)子逐漸打破了水生限制，向陸地踏出了第一步。接下來(lái)，就到了地球上環(huán)境改變和生物多樣性爆發(fā)的重要時(shí)期之一——石炭紀(jì)。在這個(gè)時(shí)期，蟲(chóng)子是地球當(dāng)之無(wú)愧的主角，它們種群繁盛，分布廣泛，是石炭紀(jì)生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵成員，而最讓人津津樂(lè)道的，則是它們巨大的體型，所以也有人將石炭紀(jì)稱(chēng)為“巨蟲(chóng)時(shí)代”。

天空中的“明星物種”

如果回到3億年前的石炭紀(jì)，你可能會(huì)看到這樣的景象：溫暖濕潤(rùn)的空氣讓世界顯得霧蒙蒙一片，陸地的面積開(kāi)始增加，一望無(wú)際的蕨類(lèi)植物組成的森林中，一些高大的石松成了地球上第一批真正的參天大樹(shù)。星羅分布的沼澤，一些蠑螈正在浮木上悠閑地享受著閑散的時(shí)光。正當(dāng)你感嘆于地球這座初生伊甸園的美好時(shí)，耳邊傳來(lái)“嗡嗡”的聲音，抬眼一看，一只展開(kāi)翅膀?qū)⒔幻讓挼摹膀唑选睆难矍帮w過(guò)，它的兩只巨大的復(fù)眼在天空和地面中不停地搜索之后，發(fā)現(xiàn)了一只蠑螈，接下來(lái)這個(gè)巨大的蜻蜓快速俯沖，六條和人小臂差不多長(zhǎng)的腿一把抓起蠑螈，這是它今天的第一餐。正當(dāng)你被這只巨大的蜻蜓嚇得魂飛魄散時(shí)，接下來(lái)的景象會(huì)讓你如臨地獄。兩米多長(zhǎng)的遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)就像巨蟒一樣從身邊走過(guò)，70多厘米長(zhǎng)的“蝎子”張牙舞爪地尋找著獵物，手機(jī)大小的“蟑螂”擺著寬大的頭部，用強(qiáng)壯的顎啃食著堅(jiān)硬的植物……這時(shí)候的地球就好像是某個(gè)好萊塢B級(jí)恐怖片的拍攝地。

石炭紀(jì)持續(xù)了6500萬(wàn)年，是地殼運(yùn)動(dòng)非常活躍的時(shí)期。而溫暖濕潤(rùn)的氣候也讓蕨類(lèi)植物和早期樹(shù)木蓬勃發(fā)展，大陸上形成了大規(guī)模的森林，同樣是由于植物的繁茂，使石炭紀(jì)空氣中的含氧量出奇的高，據(jù)估計(jì)那時(shí)候空氣中含氧量高達(dá)45%左右，比今天空氣中21%的含氧量高出一倍以上?？茖W(xué)家們普遍認(rèn)為，如此高的含氧量是石炭紀(jì)出現(xiàn)巨型蟲(chóng)子的重要原因之一。

石炭紀(jì)的動(dòng)物景觀。在石炭紀(jì)（石炭紀(jì)末到二疊紀(jì)初）的北美、澳大利亞森林里，出現(xiàn)了有史以來(lái)最大的陸生無(wú)脊椎動(dòng)物——節(jié)胸屬。

在巨蟲(chóng)時(shí)代，巨脈蜻蜓可以說(shuō)是當(dāng)之無(wú)愧的“明星物種”。巨脈蜻蜓的化石最早見(jiàn)于19世紀(jì)法國(guó)南部科芒特里的煤礦中，當(dāng)時(shí)煤礦工人在挖掘的時(shí)候無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的蜻蜓化石，后來(lái)，越來(lái)越多的巨大蜻蜓化石被發(fā)現(xiàn)，在歐洲、美洲和澳大利亞都發(fā)現(xiàn)了它們的蹤跡，人們才相信這么巨大的蜻蜓真的曾經(jīng)在地球上出現(xiàn)過(guò)。1885年，法國(guó)昆蟲(chóng)學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家查理斯·布隆尼亞根據(jù)當(dāng)時(shí)已知的化石材料，加入到了已知的古生代大型半翅目中，成為其中一個(gè)新的科，這種巨大的蜻蜓，則被稱(chēng)為巨脈蜻蜓。巨脈蜻蜓展翅寬度可達(dá)75厘米，是已知地球上曾出現(xiàn)過(guò)的最大的昆蟲(chóng)物種。除了體形以外，外貌上與現(xiàn)今的蜻蜓十分接近。

巨脈蜻蜓的翅膀比現(xiàn)代蜻蜓更加寬闊、更具穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)化石的研究，人們進(jìn)一步了解了它翅膀的構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)其翅膀中具有更為復(fù)雜的靜脈結(jié)構(gòu)，比現(xiàn)代蜻蜓更為強(qiáng)韌，也更適合長(zhǎng)時(shí)間的滑翔飛行?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)巨脈蜻蜓的飛行速度可以達(dá)到驚人的每小時(shí)40公里，比一般的小汽車(chē)也慢不了多少，而且它可以用這樣的速度在空中飛行長(zhǎng)達(dá)好幾個(gè)小時(shí)。巨脈蜻蜓翅膀的內(nèi)側(cè)緣上布滿(mǎn)了鉤狀突起，能夠緊密地把前翅和后翅連接在一起，并增加翅膀的阻力，也使得飛行更加穩(wěn)定。除了巨大的翅膀，巨脈蜻蜓的口器也十分鋒利，可以輕松地將獵物撕碎，其他昆蟲(chóng)、小型節(jié)肢動(dòng)物甚至爬行動(dòng)物幾乎都在巨脈蜻蜓的“菜單”上。而它們的頭也比現(xiàn)代的蜻蜓更大，其中一些屬種的頭部更是大到了驚人的比例，巨大的復(fù)眼也可以幫助它們輕松地鎖定獵物。如此卓越的飛行和捕獵能力，讓巨脈蜻蜓成了石炭紀(jì)時(shí)期的頂級(jí)掠食者，除了一些體型更大的兩棲、爬行類(lèi)“巨獸”，它們幾乎找不到天敵?；孟胍幌?，一只展開(kāi)翅膀?qū)⒔幻椎拇篁唑眩瑥堥_(kāi)鋒利的口器以接近小汽車(chē)的速度向你撲來(lái)……我們還是慶幸自己沒(méi)有生活在那個(gè)可怕的時(shí)代吧！

遠(yuǎn)古蝎子的化石，它們的殼上還覆蓋著許多細(xì)小的刺，就像毛發(fā)一樣可以感知周邊的環(huán)境。

遠(yuǎn)古蜻蜓化石，它們的翅膀中具有更為復(fù)雜的靜脈結(jié)構(gòu)，比現(xiàn)代蜻蜓更為強(qiáng)韌，也更適合長(zhǎng)時(shí)間滑翔。

通過(guò)觀察石炭紀(jì)的巨型遠(yuǎn)古節(jié)肢動(dòng)物化石，人們將這個(gè)物種稱(chēng)為節(jié)胸屬，遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)與巨型蜥蜴的“對(duì)戰(zhàn)”也成了很多科普刊物很喜歡描繪的場(chǎng)景。

被蝎子和蜈蚣“封鎖”的地面

1839年，蘇格蘭地質(zhì)學(xué)家喬克·麥克尼爾在蘇格蘭庫(kù)珀安格斯發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小汽車(chē)一樣大的巨型遠(yuǎn)古節(jié)肢動(dòng)物化石，后來(lái)人們將這個(gè)物種稱(chēng)為節(jié)胸屬，也被人們叫做遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)。遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)身體長(zhǎng)度可達(dá)3米，寬度將近半米，體重大約有一噸重，用現(xiàn)在網(wǎng)上的話(huà)來(lái)說(shuō)，“騎著它上學(xué)不再是夢(mèng)想”。

雖然被稱(chēng)為遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)，不過(guò)它與蜈蚣的親緣關(guān)系比較遠(yuǎn)，和馬陸倒是屬于同一大類(lèi)。它巨大的身體有將近100個(gè)肢節(jié)，每個(gè)肢節(jié)上都有一個(gè)小腳，如此發(fā)達(dá)的足部系統(tǒng)讓遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)雖然身體龐大，但行動(dòng)卻異常靈活，很適應(yīng)行走于濕潤(rùn)的沼澤當(dāng)中。后來(lái)，隨著遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)的化石不斷被發(fā)現(xiàn)，人們也對(duì)這種生物有了更多的了解。起初，人們認(rèn)為遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)擁有如此巨大的體型，加上強(qiáng)壯的口器和那么多靈活的腳，很有可能是陸地上首批食肉動(dòng)物，甚至可能是當(dāng)時(shí)的頂級(jí)掠食者，遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)與巨型蜥蜴的“對(duì)戰(zhàn)”也成了很多科普刊物很喜歡描繪的場(chǎng)景。不過(guò)，隨著對(duì)遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)的持續(xù)研究，古生物學(xué)家又提出了截然不同的看法：從遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)的化石中并沒(méi)有找到用于捕獵的強(qiáng)化口器，在它們的體內(nèi)和糞便化石中找到的也都是石松或者蕨類(lèi)植物的碎屑，證明這種巨大的蟲(chóng)子很有可能是雜食動(dòng)物甚至是素食主義者。雖然會(huì)被這種巨大的蟲(chóng)子嚇得夠嗆，但還好它是吃素的，讓人稍稍松了一口氣。不過(guò)別著急，另一種更為兇殘的蟲(chóng)子馬上就會(huì)出現(xiàn)在眼前。

同樣是在蘇格蘭地區(qū)，1980年發(fā)現(xiàn)了一批保存完好的化石，一種生活在石炭紀(jì)的巨大蝎子出現(xiàn)在了人們的視線當(dāng)中，它就是普莫諾蝎，翻譯過(guò)來(lái)就是“會(huì)呼吸的蝎子”，所以又被稱(chēng)為肺蝎。蝎子可以算是地球最為古老的居民之一了，在遙遠(yuǎn)的寒武紀(jì)，海蝎就與三葉蟲(chóng)一起在海洋中生活。雖然人們常說(shuō)寒武紀(jì)是三葉蟲(chóng)稱(chēng)霸的時(shí)代，不過(guò)和海蝎比起來(lái)，三葉蟲(chóng)只能算是獵物，那時(shí)候2米多長(zhǎng)的海蝎可是海洋中的霸主之一。到了石炭紀(jì)，蝎子也登上了陸地，雖然比起在海洋中體型小了不少，但是兇殘捕食者的身份卻沒(méi)有改變。普莫諾蝎體長(zhǎng)可達(dá)驚人的70厘米，和一只中型犬差不多大小。它的樣子與現(xiàn)代的蝎子非常相似，螯并沒(méi)有像現(xiàn)代一些蝎子那么夸張，顯得有點(diǎn)修長(zhǎng)，但是因?yàn)楸旧眢w型巨大，所以這對(duì)螯的戰(zhàn)斗力也是非?？植?。巨大的尾巴上同樣擁有鋒利的鉤子，根據(jù)古生物學(xué)家的推測(cè)，其中很有可能含有毒液。武裝全身的硬殼上有許多的坑洞和線條，可能是用于吸附水分或者吸收氧氣，根據(jù)化石推測(cè)，它們的殼上還覆蓋著許多細(xì)小的刺，就像毛發(fā)一樣可以感知周邊的環(huán)境。雖然體型沒(méi)有遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)那么大，但普莫諾蝎才是陸地上當(dāng)之無(wú)愧的頂級(jí)掠食者。據(jù)推測(cè)，它們的捕食方法比現(xiàn)在的蝎子更有侵略性，通常是用剪刀一樣的螯直接捕捉或者殺死獵物，如果獵物掙扎就用尾巴給它“來(lái)上一針”，等獵物徹底失去抵抗，它就可以用螯將其撕碎，享用大餐了。

與這些“怪獸”相比，前面提到的蟑螂是不是就顯得不那么嚇人了？不過(guò)別掉以輕心，作為人類(lèi)的老朋友，蟑螂可是在4億年前的志留紀(jì)就出現(xiàn)了，石炭紀(jì)的巨蟲(chóng)盛會(huì)肯定少不了它們。在石炭紀(jì)，蟑螂已經(jīng)進(jìn)化出扁平的身體和寬大的頭部，頭前的觸角等特征與現(xiàn)代的蟑螂可以說(shuō)非常相似了。比起那些巨蟲(chóng)，石炭紀(jì)蟑螂的體型可以說(shuō)非常“收斂”，比起如今的后代大不了多少。而可能正是因?yàn)閷?duì)體型的控制，讓它們逃過(guò)了石炭紀(jì)雨林崩潰帶來(lái)的滅絕事件。

“雨林崩潰”改變地球生物

1982年，美國(guó)芝加哥大學(xué)古生物學(xué)家大衛(wèi)·駱普和杰克·塞科斯基在《科學(xué)》雜志上發(fā)布了論文，描繪了地球史上的5次大滅絕，分別是奧陶紀(jì)大滅絕、泥盆紀(jì)大滅絕、二疊紀(jì)大滅絕、三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)大滅絕和白堊紀(jì)大滅絕。這5次大滅絕每一次都會(huì)讓當(dāng)時(shí)一半以上的物種消失。

石炭紀(jì)的雨林崩潰雖然不在五大滅絕之列，但當(dāng)時(shí)地球環(huán)境的劇烈變化也給很多物種帶來(lái)了滅頂之災(zāi)，那些體型巨大的蟲(chóng)子就是最直接的受害者。石炭紀(jì)空氣中豐富的氧氣含量為地球帶來(lái)了前所未有的生機(jī)，卻也帶來(lái)了隱患。茂密的蕨類(lèi)植物，空氣中豐富的氧氣，都為森林大火創(chuàng)造了充分的條件，雷電帶來(lái)的一點(diǎn)點(diǎn)火星就可以讓森林燒上好幾個(gè)月。不過(guò)由于當(dāng)時(shí)空氣還算濕潤(rùn)，大火并沒(méi)有給生態(tài)帶來(lái)“傷筋動(dòng)骨”的影響。真正危險(xiǎn)的，是地球環(huán)境的劇烈變化。陸地上木質(zhì)植物出現(xiàn)得太過(guò)突然，地球上的分解者——真菌還沒(méi)有產(chǎn)生可以分解它們的酶，這導(dǎo)致越來(lái)越多的碳被禁錮在植物當(dāng)中，無(wú)法被分解重新進(jìn)入碳循環(huán)。數(shù)千萬(wàn)年后，地球上的二氧化碳降到了臨界點(diǎn)以下，這就引起了地球溫室效應(yīng)的減弱，使得當(dāng)時(shí)地球的氣溫急劇降低。冰川隨之?dāng)U大，海水結(jié)冰導(dǎo)致海平面下降，緊接著季風(fēng)和洋流因此改變，濕潤(rùn)的空氣變得干燥，植物因此大量滅絕，這就是雨林崩潰事件。

植物的大量滅絕不光讓陸地從郁郁蔥蔥變得一片荒蕪，也讓空氣中的含氧量急劇降低，蟲(chóng)子再也無(wú)法維持龐大的體型，巨蟲(chóng)紛紛滅絕，地球歷史上獨(dú)樹(shù)一幟的巨蟲(chóng)時(shí)代落下了帷幕。順便一提，在小說(shuō)《鬼吹燈》中，“摸金”小隊(duì)遇到的“霍氏不死蟲(chóng)”雖然是虛構(gòu)的生物，但是空氣含氧量的不同導(dǎo)致它體型巨大確是有些依據(jù)的。

在石炭紀(jì)之后，地球上空氣中的氧氣含量雖然也有過(guò)變化，但再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)含氧量如此之高的時(shí)期。而蟲(chóng)子們也沒(méi)有突破呼吸系統(tǒng)的限制，再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)“巨蟲(chóng)時(shí)代”，一直保持著較小的身材，直到今天。

（責(zé)編：昭陽(yáng)）