为什么从生命起源自今,生物的体型是从小到大,后来又从大到小?

 2024-11-03 01:42:01  阅读 139  评论 0

摘要:生命是从简单到复杂进化的,不可能生命一出现就是大体型的。最早乱做的生命是单细胞生物甚至更简单的形式,因此肯定是体型小的,随着结构的指哪复杂化,体型才变大。体型的大小和空气中氧气的含量、气候、生唯陪码存环境等很多因素有关。人类的身高是在不断增长的,也有些生物

生命是从简单到复杂进化的,不可能生命一出现就是大体型的。最早乱做的生命是单细胞生物甚至更简单的形式,因此肯定是体型小的,随着结构的指哪复杂化,体型才变大。

体型的大小和空气中氧气的含量、气候、生唯陪码存环境等很多因素有关。人类的身高是在不断增长的,也有些生物的体型没有它们的祖先大。我认为你说人类最终也会变小,是有一定道理的。

为什么从生命起源自今,生物的体型是从小到大,后来又从大到小?

为何远古时期的动物体型巨大,到了现在却变小了?

当我们提到史前动物,脑海里第一个浮现的就是恐龙,而提及现代的动物,第一反应是想到身边的宠物猫和狗。

有人就会发出疑问:为什么像恐龙这样的史前动物体型巨大,而现代的动物好像都不是很大?

为了更直观了解史前动物的体型,我们先来了解一些史前动物的大小:

鱼类,在古生物中比较大的软骨鱼是巨齿鲨,据推测长18米,体重可达40-70吨,是生活在2800万-150万年最大的掠食者之一。

最大的硬骨鱼类是利兹鱼,也是世界上最大的鱼,据估算体长可达27米,体重达40吨,这两种鱼都已经灭绝了。

两栖类动物,现存最大的两栖类动物俗称娃娃鱼,在国内曾捕到一条长21米,重达150千克。史前最大的两栖动物长得类似于鳄鱼,生活于27亿年的普氏锯齿螈,长达9米,重达3吨。两者根本不是一个量级的。

现在的节肢动物椰子蟹,体长1米,体重达6千克。和史前的节肢动物相比,还是太小了。史前的巨型马陆有3米多长,体重可达几十千克。另旁蚂外,1米多长的蜻蜓、蜈蚣比比皆是。

爬行动物种类各式各样,长短不一,尤其是恐龙。

据报道,在1987年的南美洲曾发现一根阿根廷龙脊椎骨,长2米,宽15米,重达1吨,这是历史上第一次发现阿根廷龙的骨骼化石,根据化石,科学家预估,这只阿根廷龙长至少有三四十米,体重可达80吨。

为什么史前生物如此巨大

科学家认为,主要是呼吸系统的区别。

在石炭纪中空气含氧量是现在的两倍,帮助呼吸系统不完善的节肢动物,能更有效地把氧气送到体内,所以个头也会更大。

其次,生活的自然环境优越,能量获取方式多。

中生代的自然环境优越,裸子植物和蕨类植物繁盛,食物丰富,像恐龙这样获取效率高的动物,可以得到更多的能量。

吃得多,活动得少,体重就会增加,个头也会上涨。

现代动物变小,除了自然原因外,人类活动也影响到了它们。

一方面是人类与动物同时生活在自然之中,动物的活动与捕猎范围大大缩小,食物变少影响身体发育。

另一方面是人类对动物的过度捕猎,比如曾经膘肥体壮的大象,一只雄性大运激埋象的象牙可达30公斤,因为人类对象牙疯狂,现在的小象已经不长象牙了。这种行为也是对自身的保护。

但有一点需要明确,史前动物也并不是都比现代动物大,不能以偏概全。

因为有史以来最大的动物仍生活在现在,那就是蓝鲸,只是从普遍来看,史前大部分动物都比现铅猛在大。

世界上体积最大的动物是海洋哺乳动物——蓝鲸。

长可达33米,重达181吨。陆地上最重的非洲象如果要和蓝鲸一样重,那么就最起码需要25只非洲象;与人相比,一头蓝鲸足足就有2000个人。

很多科学家认为易碎双腔龙是可以和蓝鲸相媲美的动物,根据挖掘出的部分化石,可推测,易碎双腔龙可达35米,体重约200吨,可能是世界上最长最重的恐龙。

但其他科学家们对于易碎双腔龙的体型是有争议的,因为被挖掘的脊椎骨保存状况并不好,也不完整,因此预估可能出现偏差,认为现实中易碎双腔龙的体型并没有蓝鲸大。

除了蓝鲸外,广袤无垠的海洋里还藏着许多未被发现的生物。

科学家对深海怪物说的争议一直不停,在19世纪末的圣奥斯丁海滩上,两个小男孩发现了一个巨大的白色生物。

它长64米,宽2米,重达7吨,有头、有眼睛、有嘴须和尾巴。一时之间轰动了自然界、媒体界经过调查发现这是一只生活在深海中的巨型章鱼,但还有人猜测是外星人变异。

无论这是什么,这都足以证明深海之中有无数不为人知的生物存在。

为什么同样是庞然大物,陆地动物为什么比不上海洋动物呢?

海洋动物和陆地动物最大的区别是生活的环境不同。

海洋动物生活在水里,水的浮力让海洋动物摆脱了重力的束缚。

在陆地的动物靠骨架撑起自己庞大且笨重的身躯,而海洋动物靠浮力就能分散体重的压力。

众所周知,深海和水面的温度差距甚远,海洋动物生活在水中,容易散失热量。

为了能维持体温,不断长大的身体非常有利。因为体积越大,表面积和体积的比例就会缩小,就有利于维持体温。

最重要的是,很多大型海洋生物有自己高效的进食方式,就以蓝鲸为例,它最喜欢的食物是磷虾,磷虾虽小,但是高蛋白的食物,蓝鲸大多时候都是张开嘴巴觅食,吞下磷虾后,再通过过滤,将磷虾一口吃掉,据统计,一头成年蓝鲸一天能吃掉4000万只的磷虾。

短时间内能获取这么多食物,而且整个过程并不耗费太多的体力,多吃不消耗,身体自然会越长越大。

最后

中国有一句老话:物竞天择,适者生存。

史前动物巨大的原因离不开自然,消失的原因还是在于自然。

恐龙灭绝说,各种各样。比如小行星撞地球,火山爆发等等终归到底还是环境剧烈变化造成的。

史前动物确实很大,但现代的动物也并没有很小。

只能说动物靠不断地进化,让自己更好地生存在自然之中。

远古时代的生物都很巨大,现代为什么生物都变小了?

一般情况下来说,远古时代的动物体型巨大,也是因为原始环境相对优越,而且空气中氧气含量比较高,所以说正是因为能源的积累比较多,远古时期的动物体格较大的进化,导致现在生物的体型已经适应了现在的地球环境,所以说体积就相对变小了,总的来说也是因为以下几个方面的原因。

1,远古时期的地球上的自然环境相对优越,大多数动物体格都会非常的巨大,地球为这些生物提供了物质载体。

其实对于我们来说,地球上的生物之所以在远古时期体型巨大,也是因为当时空气中的氧气要比较高,所以说远古生物体型相对较大,而现在来说,地球上的环境已经发生改变,导致生物已经适应了现在的环境,所以说体型也相对较小。

2,生物的进化是一个漫长的过程,必须是因禅局为外界的变化而改变,所以说现在的体型变小也是大自然的演化的一种过程。贺搭让

其实对于我们来说,远古的事故动物体型巨大,也是因为当时的环境所决定的,远古时期的地球物质条件相对丰富,大多数生物的体格都是非常巨大,而对于现在来说,地球的外部环境也发生了明显的变化,也正因为如此生物必须得顺应外界的变化,导致体格也相对较小。

3,远古生物相对空气中氧气含量较大,能源供给充足,而现在体格较小也是因为地球外界物质能源供给发生改变。

其实对于我们来说,现在的枝亏远古生物之所以体型变小,也是因为现在地球上的环境发生明显的变化,而且以前空气中氧气的含量较大,而现在空气中成本也发生明显的变化,导致很多物种也发生了体格的变化,也适应不断变化的环境。

总的来说,远古时期动物体格巨大,也是因为当时的环境所给予的物质载体的支撑,而现在相对于现在的外部环境来说,地球上的能源供给相对贫乏,导致大多数生物体型相对较小,为了生存而导致进化。

为什么生物史上,别的动物越来越小,我感觉人类越来越大?

地球曾经处于一个被巨型生物控制的时代,然而现在我们只能从化石中去窥探和想象当年它们的风采。似乎随着时间的推移,地球上的大型生物也慢慢绝迹,是我们在变小,还是世界在变大?

大氧化事件:生命之源

很多人认为,地球生物体的大小和地球上的氧气含量有关,氧气含量越高,动物体型越大,反之则越小。要了解这个问题,我们先来看看氧气在地球中含量的变化。

氧气,是不折不扣的生命之源。地球上几乎所有的生物都需要氧气来进行呼吸,一呼一吸之间,我们生物体内的细胞会将氧气转化为二氧化碳,同时释放能量,供给各个组织器官,没有氧气的话,人类撑不过5分钟。但是在亿万年之前,地球曾经极度缺氧,是一片生命的荒漠。

为什么大部分星球在诞生之初氧元素都很少呢?原子无外乎是由原子核和电子构成的,而原子核又是由中子和质子所构成的,那么元素的质子数越大,其生成就愈发困难,所以比起质子数只有1和2的氢氦元素,质子数有8个的氧元素生成更加困难。只有当恒星的内核产生核聚变反应之后,在持续的高热高压的环境中,氦原子才会发生聚变,生成包含6个明掘岁质子的碳元素,而碳元素又可以和氦元素进行聚变,生成包含8个质子的氧元素,所以氧元素在宇宙中的含量会比氢、氦要少很多。

然而在大约26亿年以前,地球出现了“大氧化事件”,大气含氧量达到现代大气含氧量1%的水平,真核生物在地球上首次出现。

这些氧元素究竟是怎么聚集的呢?科学界还没有一个定论,2009年的加拿大阿尔伯塔大学研究小组发现地球氧气的增多可能和地球海洋里:镍元素的减少有关。这是一种极为活跃的元素,活跃到地球上很难找到自然的金属镍,这种活跃的金属的一个特性是能使氢氧化,产生含镍的四吡咯辅酶(辅因子F430),这种还原酶是产生甲烷古菌的能量来源,所以镍的减少使得甲烷生成量也大大减少,从而使得氧气的破坏量也大大减少,氧气开始大量增多,真核生物开始首次在地球出现。

但是这点氧气,对于更加负责和高级的生物体来说远远不够,而直到距今5亿年前后,地球发生了散灶第二次大氧化事件,大气中的含氧量疯狂增加到现代大气含氧量60%以上的水平,直接导致了动物快速起源和寒武纪时代的生命大爆发。根据中国的专家朱茂炎和英国团队的研究,这个可能和地球上的蒸发岩有关。

综合看大气中氧气含量的变化,含氧量最高的时期是石炭纪到二叠纪初期,空气中的氧气含量达到了35%,最低则是在二叠纪大灭绝时期,氧气含量仅有12%,远低于现在的21%。但激睁是有趣的是,曾经称霸陆地的恐龙之王,恰恰崛起于二叠纪时期,所以氧气决定体型论并不是完全正确的,

都是呼吸惹的祸:巨型昆虫的陨落

要说现代没有大型生物,体长超过33米,重量达到177公吨的蓝鲸第一个表示不服,除此之外还有身高35米,体重75吨的大象,身高长7-8米,体重达到700kg的长颈鹿,欧洲的麋鹿等等 但是反观昆虫类,的确没有特别大的昆虫来弥补古生物灭绝的空白,这一切都是因为不同生物选择了不同的呼吸系统。

先来说说陆地霸主:恐龙,崛起于含氧量只有12%的二叠纪时期,要想保证十几米的庞大身躯能够正常运转,它们进化出了极为高效的呼吸系统,这种系统至今还可以在恐龙的后代——鸟类中看见:双中呼吸系统。下图展现的是一个鸟类的气囊,它的肺部不再存储空气,而是专门用来进行气体交换。当鸟类吸气的时候,吸入的新鲜空气会有一半直接进入后部气囊,另一半则经过肺部进入前半部分的气囊,当它呼气的时候,前半部分气囊里的废气不经过肺部可以直接排除,而后半部分新鲜的空气则会顺势进入肺部,继续进行气体交换。这就使得无论是吸气还是呼气,鸟类的肺部始终有新鲜空气流过,使得其呼吸效率和频率都极为高效,远远高于哺乳动物和昆虫类。举个简单的例子,迷惑龙(梁龙的一种,重达20吨,身高4-45米),如果它的呼吸系统和现代的爬行类动物一样,那它的肺容积会低于无效腔,会直接无法呼吸,如果它的呼吸系统和人类一样,如果它的肺容积为225升,那必然会有184升的无效腔,每次呼吸仅能吸入41升的新鲜空气。如果它具有鸟类的呼吸系统,那它只需要600升的肺活量,哺乳类的呼吸系统想要达到同样水平需要2950升的肺活量。

所以对于恐龙这样的大型生物来说,空气中氧气含量的多少,并不会直接影响到它的体型大小。真正容易受到氧气影响的是昆虫,昆虫的呼吸方式是气管式呼吸,它的血液并不会运输氧气,而是直接用气管把外界空气连通到身体各部分,就像人类的各个身体部位各有一个向外界连通的呼气口一样。由于外界空气中的含氧量肯定是大于血液所携带的含氧量的,所以昆虫的身体可以直接获取到最多的氧气含量。但是正如我们喝水的时候,如果吸管过长,水就很难吸上来一样,随着昆虫体内气管的变长,末端氧分压过低会使得最内部的细胞无法呼吸,所以这种呼吸方式只适合个头小的昆虫。

对于昆虫而言,如果空气中的含氧量上升,身体所能获得的氧气量也会增加,个头自然会增大。所以在大约3亿年前的石炭纪,地球上的含氧量高达35%,涌现了一大批巨型节肢动物,盛极一时,而到了恐龙崛起的二叠纪晚期,由于含氧率骤降,基本所有的大型昆虫都灭绝了。

影响体型的其他因素:达尔文的进化论

当然,除了含氧量会对生物体形态造成影响以外,最根本的原因还是自然选择。

达尔文早在百年前就提出过一个经久不衰的理论:适者生存,这一点放在大型生物体上同样适用。在水草丰茂、食物富足、没有天敌的时代,生物能轻易捕食到足量的食物,体型自然会变大;反之,食物困乏,天敌环伺,食物获取难度增加,那么形体小,需要能量小的生物更容易存活下来。

北美的郊狼(Coyote)就是一个很典型的例子,作为食物链的顶端成员之一,史前时代的郊狼体型是现在的15倍,根据美国加利福尼亚和爱达荷州几个地点的化石样本分析表明,从大约26万年前一直到上一纪的冰河期,郊狼的体型都没有太大的变化。然而随着冰河期结束,猛犸象、古骆驼、古代马这些大型生物都从北美大陆消失了,郊狼的体型开始迅速缩小,成为了现在的样子,很重要的原因就是大型体型的郊狼不在适应环境了。

然而正所谓山重水复疑无路,柳暗花明又一村。在20世纪初,由于大规模的森林砍伐以及对狼和山狮的过度捕猎,使得美国东部的大型狩猎者几乎灭绝殆尽,而靠着吃啮齿小型动物为生的郊狼反而幸存下来。在没有了天敌压制的情况下,郊狼开始寻求体型更大的猎物,不仅开始捕食绵羊,甚至出现了杀死人类的案例,如今东部郊狼的体格已经明显大于其他同类了。

所以无论是含氧量的变化还是生态环境的改变,对于大型生物来说都是灭顶之灾。体型越大的生物,虽然凶狠,却越难适应环境的改变,反而是体型越小的生物,虽然在自然界中不起眼,存在于生物链的底层,但是却能在灾难来临之际,更快速地适应环境改变,能够生存下来。长此以往,地球上的大部分生物都在逐步变小,而且更为重要的是,生物体进化出了智力,人类作为万物之灵,不仅能很好地适应环境,甚至能改变环境,在压倒性的智力面前,体型的大小已经不在有所谓了。

为什么史前生物都那么大呢?现在生物为何变小了呢?

大象你看不到吗?蓝鲸你不知道吗?动物的体型在生存竞争中不断地变化,有的会变大有的会变小,人类的体型相较于原始时代有所提升,但身体的局部体积却在不断缩小。

生物演化是由于自然环境的影响,环境物质和能量供应的量、生物之间的生存竞争会使生物的体型不雹凯槐断地变化。生物的体型是保证生存的一个关键因素,但归根结底离不开自然界物质能量的充足,地球历史上或源友者现有的体型超大的动物基本上无一例外都生存在植物丰盛的地区,大象中的非洲象分布于非洲稀疏草原、亚洲象分布于东南亚地区,都是植物丰盛的地区,蓝鲸更是不用说,生存于浮游植物更加丰盛、小型鱼虾数不胜数的海洋中。

因为不缺少食物和能量,那么影响生物生存的关键之一就是体型,体型越大越利于摆脱天敌的袭击,越是利于在残酷的自然界生存下去,于是生存竞争使得生物的体型越来越大,不过这样的情况一般发生于较为稳定的自然环境内。鲸鱼出现的时间大概5000多万年前,正是恐龙灭绝后,地球环境尤其是海洋环境稳定的时期内进化来的。

如今我们所熟知的恐龙的典型代表霸王龙,在灭绝之前体型最大,最高可以达到14米,但是在霸王龙漫长的演化历程中,霸王龙的体型几经变化,有的时代也就大约相当于现代成年人的身高,并不是一直都那么大。灵长类动物在演化历史中出现了一些个例,人类的身高由于直立行走等原因逐渐拔高,但是由于人类食物习性的变化,人类肚腹占全身的比例反而在下降。

主要是人类逐渐杂食,食肉比较多,而肉蛋白、油脂含量高,主要在小肠消化,而人类的近亲黑猩猩、大猩猩多食树叶果子,粗纤维比较多,而粗纤维的消化需要更强力的消化器官,也就是大肠,因此大猩猩等灵长类孙顷动物的大肠更发达。人类的肚腹显然是比不过大猩猩的,而且灵长类动物中曾出现过身高2米多、体重两三百公斤的巨猿,主要分布于亚洲的印度、马来西亚等地区。

而人类是体型最大的灵长类动物吗?当然也不见得,非洲的山地黑猩猩的成年个体直立起来可以达到180cm左右,体重八九十百十公斤,肌肉强悍行动迅速,也不是单个人类可以轻松抵抗的生物。

大家在观一游前些类似哥斯拉、金刚的时候,有没有思考过:为什么史前生物基本都很庞大!现在陆地上的生物却长不到以前那么大高个儿了呢?

首先是温度的差别!

就以恐龙举例,恐龙是冷血动物,而冷血的大小跟当时的气温成正比,史前时期,经科学家研究发现,当时的大气没有现在的厚,而太阳比现在照射到地球的能量更强,气温比较高。当时的地球全部是热带雨林,食物丰富。大家根本不必为食物发愁!

其次是氧气浓度的变化!

远古时期的的气候温暖湿润,森林覆盖率比现在高很多,植物繁多并且茂盛,植物又是生态系统的基础,所以氧气含量也高!而现在动物普遍变小就是氧气含量较低。

充足的氧气也是大型生物生长的必要条件,如果把恐龙拉到今天这个环境估计会因为含氧量较低窒息而死。

而目前地球上最大的生物是蓝鲸,其实水中生物和陆地生物需氧量不一样,所以海中一些生物以蓝鲸为代表,体型相对陆地生物而言还是比较大的!

不过海中生物也受到气温气候变化从史前变小了,所以蓝鲸才是地球上有神纤清史以来最大的动物,据说蓝鲸的尾巴一甩,就能让大象脑袋被打碎!!!

最后就是自身基因不同!

史前生物恐龙其基因并不如现在完全,恐龙时代的动物们身体里缺少抑制细胞生长的繁殖基因。远古时期的生物很多都不具有这种基因,所以体型就不受控制的增大,现在的蓝鲸也不具有这种基因。

就像现在的鳄鱼和恐龙同属一个时代,鳄鱼只要不死,身体细胞一直在生长,但因为气温,氧气含量等各方面因素,鳄鱼长不到史前那么大了。

近几百年来,人类的滥捕滥杀也更多地针对身高体大的动物,多数大型动物都遭到不同程度的分布退缩和数量锐减,现在动物灭绝的速度堪比史前的5次生物大灭绝的速度!

在这个人类代替自然选择起作用的时代,人类的滥捕滥杀也更多地针对身高体大的动物,动物会竖铅发现小型化才更有利,更容易活下来!

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