昆虫是我们最常见的一类动物,比如几乎随处可见的蚂蚁,夏日里挥之不去的蚊子、苍蝇,一年四季都在黑夜家中穿梭的蟑螂,还有各种家居的小飞虫,这些都是昆虫。
不过,我们见到的昆虫通常都比较小,夏天鸣叫的蝉在我们常见的昆虫中就算比较大的个体了,那么,为何昆虫大都体型很小呢?最大的昆虫又有多大呢?我们一起来了解一下。
最大的昆虫?
昆虫是地球生物进化史上出现比较早的一个类群,它属于节肢动物的一个分支,虽然大多数的昆虫体型比较小,但是在现存和已灭绝的昆虫中也不乏一些“巨物”般的存在,下面我们就从灭绝和现存两个角度来看一下最大的昆虫。
01 已灭绝的最大昆虫
昆虫最繁盛的时代在石炭纪,这个时期的节肢动物的体型达到了演化史的鼎峰,最具代表性的就是巨型马陆,它的体长可达3米,在当时可以说是叱咤雨林,站在食物链的最顶端,而作为节肢动物最具代表性的类群,昆虫们在这一时期也巨大化了,其中最大的蟑螂体长可达10厘米,是现代蟑螂体型的3倍。
不过,10厘米的蟑螂在石炭纪只能算是中等个体,从目前的化石证据来看,石炭纪最大的昆虫是龙蜻,也就是我们常说的巨脉蜻蜓,它的翼展达到了75厘米,比现代的最大的蜻蜓大了接近10倍,在石炭纪,巨脉蜻蜓是强悍的猎食者,它们会捕杀各类昆虫和一些两栖动物。
02 现存最大的昆虫
关于现存最大的昆虫,在网上有许多说法,主流的说法有两种:巨沙螽、泰坦甲虫。
其中巨沙螽是一种古老的物种,它们最早出现在距今约2亿年前,而且从化石的轮廓来看,它们在2亿年间几乎没有发生过太大的变化。成年的巨沙螽有着平均9厘米的体长,最大的可达12厘米,体重可达80克,比其他螽斯重了至少几十倍。
其次是泰坦甲虫,泰坦甲虫又名泰坦大天牛,是天牛科下最大的一种,也是整个甲虫类中最大的一种,它们仅分布在南美洲的热带雨林中,从体型上看,泰坦甲虫的成虫平均体长在12厘米左右,最大的个体体长达到了17厘米(不算触角,毕竟巨沙螽如果算上的话,显然不止12厘米),体重可达100克。
所以,从这两种昆虫的体长和体重数据来看,现存最大的昆虫无疑就是泰坦甲虫了。
为何如今的昆虫体型普遍都比较小?
相比较石炭纪,如今的昆虫只能算是袖珍版,因为最大的昆虫泰坦甲虫也只有17厘米的体长,比石炭纪的蟑螂大不了多少,那么,为何如今地球上的昆虫体型普遍都很小呢?有四个主要原因:
第一:氧气浓度
石炭纪的昆虫之所以能巨大化就是因为石炭纪的氧气浓度达到了地球演化史的最高,这是因为昆虫的呼吸系统是由气管组成的,气管直接与外界相连,通过气管系统将氧气输送到身体各个部位。因此,昆虫的体积越大,氧气需求量也就越大。当氧气浓度越高时,昆虫可以更容易地获取足够的氧气,从而使得体型更大。
而如今地球大气中的氧气浓度是无法与石炭纪相比的(21%:35%),这样昆虫显然就缺少了更高浓度氧气的支持来变大,所以,如今昆虫的体型就被限制了。当然,这适用于用腹部气门呼吸的昆虫,对于哺乳动物是没有太大作用的。
第二:食物
昆虫的体型大小也与其食物的营养成分有关。一些植物和动物的营养成分含量较低,昆虫在食用这些食物时,需要消耗更多的能量来获取足够的营养,因此体型较小。例如,蚂蚁和蜜蜂等社会性昆虫,它们的食物主要是花蜜和花粉,这些食物营养成分较低,因此它们的体型也相对较小。
而在石炭纪就不同了,当时地球上有着大量的热带雨林,植物的丰沛程度不是如今能比的,所以许多食物链底层的昆虫体型就相对较大,而食物链上端的昆虫也跟随进化(吃的虫子更大了)。
第三:竞争
昆虫的体型大小也与其生存环境的竞争激烈与否有关。在狭小的空间中,体型较小的昆虫更容易生存和繁殖。例如,蚂蚁和蜜蜂等社会性昆虫,它们生活在狭小的巢穴中,体型较小更有利于它们在狭小的空间中活动。
相反的,昆虫的种类和数量较少,生存空间就较大,体型大的昆虫的生存压力就不大,而石炭纪与现代昆虫最大的不同除了体型外就是种类和数量了,如今地球上的昆虫数量和种类都数倍于石炭纪。
第四:自然选择
石炭纪的巨型昆虫们只是昙花一现,它们很快在大灭绝事件中就被淘汰掉了,淘汰的原因也很简单,昆虫的体型越大,对食物的依赖性就越强,一旦发生较大的环境变化,它们就很难适应。
而在石炭纪的昆虫灭绝后,新一代的昆虫们体型相对较小,因为在进化过程中,体型较小的昆虫更容易适应环境的变化,因此更容易生存和繁殖。例如,蝴蝶的体型较小,但它们的翅膀颜色和花朵颜色相似,可以更好地躲避天敌的攻击。
因此,从整体上看,动物体型越小,就越容易被自然选择给保留,反之越容易被淘汰。
总结
如今最大的昆虫完全无法与石炭纪最大的昆虫相提并论,这是因为如今的环境、竞争压力、进化方向以及氧气浓度都无法与石炭纪比拟了,所以从如今昆虫的体型看,显然体型越小,越容易生存和繁殖,比如最烦人的蚊子,到目前为止,人类是无法将它们从世界上抹去的。
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