童陽

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。

很多人厭惡蟲子，是因為它們潮濕骯臟的生存環(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。很多人害怕的蟲子大多有奇怪的樣子和相對較大的體型，其中最有名的莫過于蟲子界的“嚇人冠軍”——蟑螂。本來蟑螂的生存環(huán)境就讓人對它十分厭惡，生活在我國南方地區(qū)的“美洲大蠊”更是因為巨大的體型和“清晰的樣子”讓人避之不及，可以說是一種讓南方人喊破嗓子、北方人嚇破膽的存在。尤其是我國廣東地區(qū)氣候溫暖濕潤，適合這種蟑螂生存，在互聯(lián)網(wǎng)時代還誕生了例如“廣東蟑螂很擔(dān)心你”“廣東蟑螂跟你搶拖鞋”“拳頭大的蟑螂還會飛”等等熱極一時的熱梗，順便也誕生了無數(shù)表情包。而“蟑螂貼臉”也成了人們揮之不去的噩夢。

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，不過對地球漫長的生物史來說，現(xiàn)在這些蟲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“幸運”的事情。

廣義來說，蟲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、爬蟲綱和若蟲就已經(jīng)出現(xiàn)了，雖然這些“始祖蟲”早已滅絕，但是它們對于昆蟲類群的進(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)，蟲子逐漸打破了水生限制，向陸地踏出了第一步。接下來，就到了地球上環(huán)境改變和生物多樣性爆發(fā)的重要時期之一——石炭紀(jì)。在這個時期，蟲子是地球當(dāng)之無愧的主角，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，而最讓人津津樂道的，則是它們巨大的體型，所以也有人將石炭紀(jì)稱為“巨蟲時代”。

天空中的“明星物種”

如果回到3億年前的石炭紀(jì)，你可能會看到這樣的景象：溫暖濕潤的空氣讓世界顯得霧蒙蒙一片，陸地的面積開始增加，一望無際的蕨類植物組成的森林中，一些高大的石松成了地球上第一批真正的參天大樹。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光。正當(dāng)你感嘆于地球這座初生伊甸園的美好時，耳邊傳來“嗡嗡”的聲音，抬眼一看，一只展開翅膀?qū)⒔幻讓挼摹膀唑选睆难矍帮w過，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，接下來這個巨大的蜻蜓快速俯沖，六條和人小臂差不多長的腿一把抓起蠑螈，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，接下來的景象會讓你如臨地獄。兩米多長的遠(yuǎn)古蜈蚣蟲就像巨蟒一樣從身邊走過，70多厘米長的“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，用強壯的顎啃食著堅硬的植物……這時候的地球就好像是某個好萊塢B級恐怖片的拍攝地。

石炭紀(jì)持續(xù)了6500萬年，是地殼運動非?；钴S的時期。而溫暖濕潤的氣候也讓蕨類植物和早期樹木蓬勃發(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)估計那時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。科學(xué)家們普遍認(rèn)為，如此高的含氧量是石炭紀(jì)出現(xiàn)巨型蟲子的重要原因之一。

石炭紀(jì)的動物景觀。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)了有史以來最大的陸生無脊椎動物——節(jié)胸屬。

在巨蟲時代，巨脈蜻蜓可以說是當(dāng)之無愧的“明星物種”。巨脈蜻蜓的化石最早見于19世紀(jì)法國南部科芒特里的煤礦中，當(dāng)時煤礦工人在挖掘的時候無意中發(fā)現(xiàn)了一個巨大的蜻蜓化石，后來，越來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。1885年，法國昆蟲學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家查理斯·布隆尼亞根據(jù)當(dāng)時已知的化石材料，加入到了已知的古生代大型半翅目中，成為其中一個新的科，這種巨大的蜻蜓，則被稱為巨脈蜻蜓。巨脈蜻蜓展翅寬度可達(dá)75厘米，是已知地球上曾出現(xiàn)過的最大的昆蟲物種。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。通過對化石的研究，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)代蜻蜓更為強韌，也更適合長時間的滑翔飛行?？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40公里，比一般的小汽車也慢不了多少，而且它可以用這樣的速度在空中飛行長達(dá)好幾個小時。巨脈蜻蜓翅膀的內(nèi)側(cè)緣上布滿了鉤狀突起，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、小型節(jié)肢動物甚至爬行動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)時期的頂級掠食者，除了一些體型更大的兩棲、爬行類“巨獸”，它們幾乎找不到天敵?；孟胍幌?，一只展開翅膀?qū)⒔幻椎拇篁唑?，張開鋒利的口器以接近小汽車的速度向你撲來……我們還是慶幸自己沒有生活在那個可怕的時代吧！

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)代蜻蜓更為強韌，也更適合長時間滑翔。

通過觀察石炭紀(jì)的巨型遠(yuǎn)古節(jié)肢動物化石，人們將這個物種稱為節(jié)胸屬，遠(yuǎn)古蜈蚣蟲與巨型蜥蜴的“對戰(zhàn)”也成了很多科普刊物很喜歡描繪的場景。

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珀安格斯發(fā)現(xiàn)了一個小汽車一樣大的巨型遠(yuǎn)古節(jié)肢動物化石，后來人們將這個物種稱為節(jié)胸屬，也被人們叫做遠(yuǎn)古蜈蚣蟲。遠(yuǎn)古蜈蚣蟲身體長度可達(dá)3米，寬度將近半米，體重大約有一噸重，用現(xiàn)在網(wǎng)上的話來說，“騎著它上學(xué)不再是夢想”。

雖然被稱為遠(yuǎn)古蜈蚣蟲，不過它與蜈蚣的親緣關(guān)系比較遠(yuǎn)，和馬陸倒是屬于同一大類。它巨大的身體有將近100個肢節(jié)，每個肢節(jié)上都有一個小腳，如此發(fā)達(dá)的足部系統(tǒng)讓遠(yuǎn)古蜈蚣蟲雖然身體龐大，但行動卻異常靈活，很適應(yīng)行走于濕潤的沼澤當(dāng)中。后來，隨著遠(yuǎn)古蜈蚣蟲的化石不斷被發(fā)現(xiàn)，人們也對這種生物有了更多的了解。起初，人們認(rèn)為遠(yuǎn)古蜈蚣蟲擁有如此巨大的體型，加上強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物，甚至可能是當(dāng)時的頂級掠食者，遠(yuǎn)古蜈蚣蟲與巨型蜥蜴的“對戰(zhàn)”也成了很多科普刊物很喜歡描繪的場景。不過，隨著對遠(yuǎn)古蜈蚣蟲的持續(xù)研究，古生物學(xué)家又提出了截然不同的看法：從遠(yuǎn)古蜈蚣蟲的化石中并沒有找到用于捕獵的強化口器，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植物的碎屑，證明這種巨大的蟲子很有可能是雜食動物甚至是素食主義者。雖然會被這種巨大的蟲子嚇得夠嗆，但還好它是吃素的，讓人稍稍松了一口氣。不過別著急，另一種更為兇殘的蟲子馬上就會出現(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，翻譯過來就是“會呼吸的蝎子”，所以又被稱為肺蝎。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)，海蝎就與三葉蟲一起在海洋中生活。雖然人們常說寒武紀(jì)是三葉蟲稱霸的時代，不過和海蝎比起來，三葉蟲只能算是獵物，那時候2米多長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有改變。普莫諾蝎體長可達(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，螯并沒有像現(xiàn)代一些蝎子那么夸張，顯得有點修長，但是因為本身體型巨大，所以這對螯的戰(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，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，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。雖然體型沒有遠(yuǎn)古蜈蚣蟲那么大，但普莫諾蝎才是陸地上當(dāng)之無愧的頂級掠食者。據(jù)推測，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？不過別掉以輕心，作為人類的老朋友，蟑螂可是在4億年前的志留紀(jì)就出現(xiàn)了，石炭紀(jì)的巨蟲盛會肯定少不了它們。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)代的蟑螂可以說非常相似了。比起那些巨蟲，石炭紀(jì)蟑螂的體型可以說非?！笆諗俊?，比起如今的后代大不了多少。而可能正是因為對體型的控制，讓它們逃過了石炭紀(jì)雨林崩潰帶來的滅絕事件。

“雨林崩潰”改變地球生物

1982年，美國芝加哥大學(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讓當(dāng)時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)時地球環(huán)境的劇烈變化也給很多物種帶來了滅頂之災(zāi)，那些體型巨大的蟲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了前所未有的生機(jī)，卻也帶來了隱患。茂密的蕨類植物，空氣中豐富的氧氣，都為森林大火創(chuàng)造了充分的條件，雷電帶來的一點點火星就可以讓森林燒上好幾個月。不過由于當(dāng)時空氣還算濕潤，大火并沒有給生態(tài)帶來“傷筋動骨”的影響。真正危險的，是地球環(huán)境的劇烈變化。陸地上木質(zhì)植物出現(xiàn)得太過突然，地球上的分解者——真菌還沒有產(chǎn)生可以分解它們的酶，這導(dǎo)致越來越多的碳被禁錮在植物當(dāng)中，無法被分解重新進(jìn)入碳循環(huán)。數(shù)千萬年后，地球上的二氧化碳降到了臨界點以下，這就引起了地球溫室效應(yīng)的減弱，使得當(dāng)時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，蟲子再也無法維持龐大的體型，巨蟲紛紛滅絕，地球歷史上獨樹一幟的巨蟲時代落下了帷幕。順便一提，在小說《鬼吹燈》中，“摸金”小隊遇到的“霍氏不死蟲”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變化，但再也沒有出現(xiàn)過含氧量如此之高的時期。而蟲子們也沒有突破呼吸系統(tǒng)的限制，再也沒有出現(xiàn)過“巨蟲時代”，一直保持著較小的身材，直到今天。

（責(zé)編：昭陽）