远古巨型生物能够生长除了氧气原因以外还有其他原因吗?
史前动物并不都是巨大的。例如马已知的最早祖先始祖马与泰坦蟒生活在同一时期,而且大约有狐狸那么大,比今天的马小得多。尽管许多史前生物确实变得非常非常大,但它们并不是同时出现的。最大的恐龙,如食草的蜥脚类恐龙还有巨型食肉兽脚类恐龙,生活在侏罗纪和白垩纪,大约6500万到2亿年前。五百万年前,地球开始看到一波巨大的哺乳动物,包括巨犀、猛犸象和大象大小的地懒。它们最终消失在12000到500万年前的最后一个冰河时期。
在此之间,地球经历了巨大的灭绝事件。这些大规模死亡事件之一6550万年前消灭了恐龙,还有另一个3400万年前灭绝了大多数大型哺乳动物。当这些大规模灭绝发生时,大型动物特别容易受到伤害,因为它们适应和进化得更慢,因为它们比其他动物寿命更长,繁殖速度也更慢。
在大规模破坏之后,巨型动物可能需要几百万年才能重现——恐龙死后,巨型哺乳动物需要1500万年才能出现。上一次重大灭绝事件发生在大约12000年前,还不到现在真正大规模动物的新物种出现的时间。当今地球上最大的生物——美洲野牛、大象、犀牛——不是新物种,而是那场灾难的幸存者。理论上,我们没有理由在将来再也看不到恐龙大小的动物。
毕竟,我们已经和有史以来最大的哺乳动物——蓝鲸分享了我们的星球。为什么一些史前动物会变得这么大?没有人确切知道,但是有很多理论。古生代的蟑螂也许可以长得像家猫一样大,部分是因为大气中有更多的氧气。变大可以提供许多进化优势——更大的动物更不容易受到掠食者的攻击,并且可以更果断地争夺资源。更大食草动物的存在也意味着食肉动物必须生长才能成为有效的猎手。一个物种的大小也会随着环境因素而变化。在寒冷的气候下,庞大的体积对温血动物来说是一种优良资产——它们越大,保存热量越多。冷血动物的情况正好相反——在温暖的气候下,更大的质量可以帮助动物隔热,防止过热。在英国《与恐龙同行》节目中一位古生物学家认为,一些食草恐龙可能长得很大,因为那个时代的树叶非常坚硬,更大的身体框架意味着更长的消化道和更多的时间让细菌完成它的工作,让恐龙从每一口食物中获取尽可能多的营养价值。
最后,有些生态特征虽然不一定刺激增长,但可能有助于支持古生物生长。
氧气浓度并不是决定远古生物体型的唯一因素,在距今较近的白垩纪也曾有段时间氧气浓度高于现在,但是昆虫的体型却下降了,不过恐龙的体型依然有些很大。
在地球历史上氧气含量高于现代的时代,确实有有些物种体型比现在大的多,石炭纪的巨型蜻蜓可以长到1米左右,千足虫可以长到2、3米。昆虫的体型和氧含量关系更密切一些,它们的呼吸器官是位于腹部的气门气管的开闭,氧气浓度高它们利用氧的效率就高,可以支撑较大的体型,但是在白垩纪的一些时期,氧气浓度也比较高,但是昆虫的体型却似乎逐渐减小了,推测是由于翼龙等会飞行的动物的增加,巨型昆虫的体型大就更容易被天敌发现。
所以体型是生存竞争和其他环境因素共同作用的结果,氧气浓度并不是唯一的决定因素。从能量流动的角度说,氧气含量高,说明植物异常茂盛(世界各地的煤炭也可以说明),可以供养的生物种类多,生物不愁吃喝,数量又庞大,生存竞争就不断地对生物进行选择,体型大的有利于在自然界存活下来,多带选择后生物的体型就有明显变化。生物体型是可培育的,现在已经有小型马、狗等,就是多代选择的结果。
进化并不是单一因素的结果,是基于种群的漫长变化,基因频率在种群中的频率增加,就有了更多遗传下去的机会,体型对生物生存有利,就可遗传下去,相反若不利于生物生存,慢慢地相关基因频率就会降低。