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在当下,如果你看到一只巴掌大的昆虫,那么你一定会被吓一大跳,这是因为在我们的印象中,昆虫都是体型小小的生物。不过,在当下,现实中真的存在比巴掌大的昆虫,比如体长可达30厘米的皇蛾,体长可达21厘米的泰坦甲虫等等。当然,自然界中,体型小的昆虫还是占主流,以昆虫的种类和数量,如果昆虫体型变得很大,那么它们的生态位肯定会提高,甚至能够成为食物链最顶端的存在。既然这样为什么昆虫不像更大的体型进化呢?我们一起来聊一下这个问题。
昆虫变大的好处
昆虫是地球上数量最多的动物,而且目前已知的种类就超过了万种,占地球所有生物种类的一半以上。拥有如此多的种类和数量,一旦昆虫变大,整个自然界的生态位将发生很大的逆转。我们以两种昆虫为例:螳螂和蚂蚁。
蚂蚁是世界上数量最多的动物之一,除了个别极寒的地区外,蚂蚁遍布陆地的每一个角落,在众多的蚂蚁种类中,有一些在当下就非常强悍的存在,比如前段时间很“火”的红火蚁、动辄百万数量的行*蚁以及被叮中如子弹射中般的子弹蚁,这些蚂蚁的体型一旦巨大化,在其生境中就完全没有天敌的。比如行*蚁,行*蚁的体长虽然只有1厘米左右,但是成群的行*蚁能够让老鼠都望风而逃,甚至于像猪这种体型庞大的动物,一旦被行*蚁围攻,也会化为白骨。当它们的体型增加数倍之后,在自然界中除了皮糙肉厚的动物,几乎没有动物能够挡住它们。也就是说只要体型巨大化,它们在自然界中就没有了天敌。
螳螂也是一样的,在原体型下,螳螂就是凶猛的食肉动物,在它们的一对大刀面前,无论是外壳坚硬的蝉、擅长飞行的小型鸟类,甚至是小型的蛇类,都会是它们的猎物。如果螳螂的体型巨大化,那么按照它们可以“越级”猎杀动物的能力,它们在自然界中也会是无敌的存在。
除了螳螂和蚂蚁,像拥有着大颚且外壳坚硬的甲虫,也会是无敌的存在,到时候,地球上主要的生态位将会都被各种昆虫占据,而如今占据了主要生态位的哺乳动物恐怕就要退场了。
既然变大后,昆虫有可能成为地球“霸主”,为什么它们不向着更大的体型进化?
昆虫之所以无法向巨大化进化主要有三个方面的原因:
第一:氧气含量
在地球生命进化史上,曾经出现过一个时期,在这个时期内,昆虫的体型达到了历史极点,这就是“巨虫时代”。巨虫时代是石炭纪的俗称,因为在这一时期,昆虫的体型非常的大,才有了巨虫时代这个名字。根据石炭纪地质层中发现的生物化石看,在这一时期,蜻蜓的翼展可达1米(巨脉蜻蜓),这比现代普通的蜻蜓整整大了几十倍。除了昆虫外,其他节肢动物的体型也比历史任何一个阶段都要大,比如身长3米的巨型马陆、比人头还大的巨型蜘蛛等等。
科学家们通过分析认为,巨虫时代的形成与石炭纪的氧气浓度有很大的关系,在石炭纪,氧气浓度是现在的1.6倍,达到了32.3%。而根据科学的研究发现,氧气浓度越高,生物的新陈代谢速率就越快,代谢速率越快,生长速度也就越快,这就给昆虫的巨大化提供了前提。
在当下,氧气含量稳定的情况下,昆虫很难突破限制,向更大的体型演化。
第二:身体结构
昆虫是一类比较简单的生物,简单到连内骨骼都没有。任何一种昆虫的身体都没有骨骼支撑的,它们之所以能够成行靠的是体表的一层几丁质的外骨骼作为支撑。几丁质的外骨骼相比较钙质的骨骼来说支撑能力要差很多。一旦昆虫的体型开始变大,根据“柯普法则”,它们会在变大这条路上一去不复返,但是没有骨骼作为支撑,体型越大,其身体的支撑能力越差,直到大到自己被自己压垮。况且更大的身体需要更多的氧气消耗,而在氧气含量不变的情况下,通过气门来呼吸的昆虫是很难从外界获取大量的氧气的。
因此,昆虫的身体结构也限制了它们很难走向巨大化。
第三:实力不允许
在当下,所有的地球生物都在一个完整的生态链中,昆虫作为体型较小、分布很广、数量极多的生物,都有大量的天敌在环伺着。我们试想一下,在天敌的众目睽睽之下,那些先被发现并且吃掉的昆虫是哪些?没错,就是更大、更显眼的。也就是说,一旦有昆虫想着体型向更大去迈进,它第一时间就被天敌发现,消灭掉了,这种“变大”的基因根本就没有机会遗传下去。
我们举个简单的例子,现在蚊子只有1厘米左右,它们在人类面前晃晃悠悠,很难被察觉和拍死,当它们的体型变为之前的3倍后,蚊子就跟苍蝇那么大,它在人面前会第一时间被发现,然后被拍死,剩下的始终都是那些体型较小,易于隐藏自己的。
总结
昆虫都巨大化表面上看虽然对昆虫是有利的,因为能够提高自己的生态位,但实际上身体巨大化对于昆虫来说就是末日的来临,毕竟身体变大是一个过程,而在这个过程中,那些比正常同类大的昆虫都会被天敌优先发现并消灭掉。而且昆虫特殊的身体结构(外骨骼、呼吸系统)也限制了它们不可能一直变大,并且变大后应对自然环境变化的能力也会降低(参考巨虫时代时的昆虫都灭绝了,只剩下小体型的昆虫)。因此,昆虫很难走向巨大化的演化之路。