重返巨虫时代

童阳

根据煤炭中发现的化石，重建的石炭纪热带雨林景观。

很多人厌恶虫子，是因为它们潮湿肮脏的生存环境和随身携带的病菌，比如苍蝇、蚊子等等，虽然惹人讨厌，但并不令让人害怕。很多人害怕的虫子大多有奇怪的样子和相对较大的体型，其中最有名的莫过于虫子界的“吓人冠军”——蟑螂。本来蟑螂的生存环境就让人对它十分厌恶，生活在我国南方地区的“美洲大蠊”更是因为巨大的体型和“清晰的样子”让人避之不及，可以说是一种让南方人喊破嗓子、北方人吓破胆的存在。尤其是我国广东地区气候温暖湿润，适合这种蟑螂生存，在互联网时代还诞生了例如“广东蟑螂很担心你”“广东蟑螂跟你抢拖鞋”“拳头大的蟑螂还会飞”等等热极一时的热梗，顺便也诞生了无数表情包。而“蟑螂贴脸”也成了人们挥之不去的噩梦。

在现代人眼中，这些“拳头大的蟑螂”已经是极其恐怖的存在了，不过对地球漫长的生物史来说，现在这些虫子的体型可就算不上什么了。在古生代的石炭纪，遇到蟑螂可能是一件相对“幸运”的事情。

广义来说，虫子可能是地球最古老的生命之一，也是生命多样性中最为丰富的物种之一。在距今将近5亿年前的志留纪，最古老的蜘蛛类、爬虫纲和若虫就已经出现了，虽然这些“始祖虫”早已灭绝，但是它们对于昆虫类群的进化和多样性发展扮演了非常关键的角色。到了将近4亿年前的泥盆纪，虫子逐渐打破了水生限制，向陆地踏出了第一步。接下来，就到了地球上环境改变和生物多样性爆发的重要时期之一——石炭纪。在这个时期，虫子是地球当之无愧的主角，它们种群繁盛，分布广泛，是石炭纪生态系统中的关键成员，而最让人津津乐道的，则是它们巨大的体型，所以也有人将石炭纪称为“巨虫时代”。

天空中的“明星物种”

如果回到3亿年前的石炭纪，你可能会看到这样的景象：温暖湿润的空气让世界显得雾蒙蒙一片，陆地的面积开始增加，一望无际的蕨类植物组成的森林中，一些高大的石松成了地球上第一批真正的参天大树。星罗分布的沼泽，一些蝾螈正在浮木上悠闲地享受着闲散的时光。正当你感叹于地球这座初生伊甸园的美好时，耳边传来“嗡嗡”的声音，抬眼一看，一只展开翅膀将近一米宽的“蜻蜓”从眼前飞过，它的两只巨大的复眼在天空和地面中不停地搜索之后，发现了一只蝾螈，接下来这个巨大的蜻蜓快速俯冲，六条和人小臂差不多长的腿一把抓起蝾螈，这是它今天的第一餐。正当你被这只巨大的蜻蜓吓得魂飞魄散时，接下来的景象会让你如临地狱。两米多长的远古蜈蚣虫就像巨蟒一样从身边走过，70多厘米长的“蝎子”张牙舞爪地寻找着猎物，手机大小的“蟑螂”摆着宽大的头部，用强壮的颚啃食着坚硬的植物……这时候的地球就好像是某个好莱坞B级恐怖片的拍摄地。

石炭纪持续了6500万年，是地壳运动非常活跃的时期。而温暖湿润的气候也让蕨类植物和早期树木蓬勃发展，大陆上形成了大规模的森林，同样是由于植物的繁茂，使石炭纪空气中的含氧量出奇的高，据估计那时候空气中含氧量高达45%左右，比今天空气中21%的含氧量高出一倍以上。科学家们普遍认为，如此高的含氧量是石炭纪出现巨型虫子的重要原因之一。

石炭纪的动物景观。在石炭纪（石炭纪末到二叠纪初）的北美、澳大利亚森林里，出现了有史以来最大的陆生无脊椎动物——节胸属。

在巨虫时代，巨脉蜻蜓可以说是当之无愧的“明星物种”。巨脉蜻蜓的化石最早见于19世纪法国南部科芒特里的煤矿中，当时煤矿工人在挖掘的时候无意中发现了一个巨大的蜻蜓化石，后来，越来越多的巨大蜻蜓化石被发现，在欧洲、美洲和澳大利亚都发现了它们的踪迹，人们才相信这么巨大的蜻蜓真的曾经在地球上出现过。1885年，法国昆虫学家和地质学家查理斯·布隆尼亚根据当时已知的化石材料，加入到了已知的古生代大型半翅目中，成为其中一个新的科，这种巨大的蜻蜓，则被称为巨脉蜻蜓。巨脉蜻蜓展翅宽度可达75厘米，是已知地球上曾出现过的最大的昆虫物种。除了体形以外，外貌上与现今的蜻蜓十分接近。

巨脉蜻蜓的翅膀比现代蜻蜓更加宽阔、更具稳定性。通过对化石的研究，人们进一步了解了它翅膀的构造，发现其翅膀中具有更为复杂的静脉结构，比现代蜻蜓更为强韧，也更适合长时间的滑翔飞行。科学家发现巨脉蜻蜓的飞行速度可以达到惊人的每小时40公里，比一般的小汽车也慢不了多少，而且它可以用这样的速度在空中飞行长达好几个小时。巨脉蜻蜓翅膀的内侧缘上布满了钩状突起，能够紧密地把前翅和后翅连接在一起，并增加翅膀的阻力，也使得飞行更加稳定。除了巨大的翅膀，巨脉蜻蜓的口器也十分锋利，可以轻松地将猎物撕碎，其他昆虫、小型节肢动物甚至爬行动物几乎都在巨脉蜻蜓的“菜单”上。而它们的头也比现代的蜻蜓更大，其中一些属种的头部更是大到了惊人的比例，巨大的复眼也可以帮助它们轻松地锁定猎物。如此卓越的飞行和捕猎能力，让巨脉蜻蜓成了石炭纪时期的顶级掠食者，除了一些体型更大的两栖、爬行类“巨兽”，它们几乎找不到天敌。幻想一下，一只展开翅膀将近一米的大蜻蜓，张开锋利的口器以接近小汽车的速度向你扑来……我们还是庆幸自己没有生活在那个可怕的时代吧！

遠古蝎子的化石，它们的壳上还覆盖着许多细小的刺，就像毛发一样可以感知周边的环境。

远古蜻蜓化石，它们的翅膀中具有更为复杂的静脉结构，比现代蜻蜓更为强韧，也更适合长时间滑翔。

通过观察石炭纪的巨型远古节肢动物化石，人们将这个物种称为节胸属，远古蜈蚣虫与巨型蜥蜴的“对战”也成了很多科普刊物很喜欢描绘的场景。

被蝎子和蜈蚣“封锁”的地面

1839年，苏格兰地质学家乔克·麦克尼尔在苏格兰库珀安格斯发现了一个小汽车一样大的巨型远古节肢动物化石，后来人们将这个物种称为节胸属，也被人们叫做远古蜈蚣虫。远古蜈蚣虫身体长度可达3米，宽度将近半米，体重大约有一吨重，用现在网上的话来说，“骑着它上学不再是梦想”。

虽然被称为远古蜈蚣虫，不过它与蜈蚣的亲缘关系比较远，和马陆倒是属于同一大类。它巨大的身体有将近100个肢节，每个肢节上都有一个小脚，如此发达的足部系统让远古蜈蚣虫虽然身体庞大，但行动却异常灵活，很适应行走于湿润的沼泽当中。后来，随着远古蜈蚣虫的化石不断被发现，人们也对这种生物有了更多的了解。起初，人们认为远古蜈蚣虫拥有如此巨大的体型，加上强壮的口器和那么多灵活的脚，很有可能是陆地上首批食肉动物，甚至可能是当时的顶级掠食者，远古蜈蚣虫与巨型蜥蜴的“对战”也成了很多科普刊物很喜欢描绘的场景。不过，随着对远古蜈蚣虫的持续研究，古生物学家又提出了截然不同的看法：从远古蜈蚣虫的化石中并没有找到用于捕猎的强化口器，在它们的体内和粪便化石中找到的也都是石松或者蕨类植物的碎屑，证明这种巨大的虫子很有可能是杂食动物甚至是素食主义者。虽然会被这种巨大的虫子吓得够呛，但还好它是吃素的，让人稍稍松了一口气。不过别着急，另一种更为凶残的虫子马上就会出现在眼前。

同样是在苏格兰地区，1980年发现了一批保存完好的化石，一种生活在石炭纪的巨大蝎子出现在了人们的视线当中，它就是普莫诺蝎，翻译过来就是“会呼吸的蝎子”，所以又被称为肺蝎。蝎子可以算是地球最为古老的居民之一了，在遥远的寒武纪，海蝎就与三叶虫一起在海洋中生活。虽然人们常说寒武纪是三叶虫称霸的时代，不过和海蝎比起来，三叶虫只能算是猎物，那时候2米多长的海蝎可是海洋中的霸主之一。到了石炭纪，蝎子也登上了陆地，虽然比起在海洋中体型小了不少，但是凶残捕食者的身份却没有改变。普莫诺蝎体长可达惊人的70厘米，和一只中型犬差不多大小。它的样子与现代的蝎子非常相似，螯并没有像现代一些蝎子那么夸张，显得有点修长，但是因为本身体型巨大，所以这对螯的战斗力也是非常恐怖。巨大的尾巴上同样拥有锋利的钩子，根据古生物学家的推测，其中很有可能含有毒液。武装全身的硬壳上有许多的坑洞和线条，可能是用于吸附水分或者吸收氧气，根据化石推测，它们的壳上还覆盖着许多细小的刺，就像毛发一样可以感知周边的环境。虽然体型没有远古蜈蚣虫那么大，但普莫诺蝎才是陆地上当之无愧的顶级掠食者。据推测，它们的捕食方法比现在的蝎子更有侵略性，通常是用剪刀一样的螯直接捕捉或者杀死猎物，如果猎物挣扎就用尾巴给它“来上一针”，等猎物彻底失去抵抗，它就可以用螯将其撕碎，享用大餐了。

与这些“怪兽”相比，前面提到的蟑螂是不是就显得不那么吓人了？不过别掉以轻心，作为人类的老朋友，蟑螂可是在4亿年前的志留纪就出现了，石炭纪的巨虫盛会肯定少不了它们。在石炭纪，蟑螂已经进化出扁平的身体和宽大的头部，头前的触角等特征与现代的蟑螂可以说非常相似了。比起那些巨虫，石炭纪蟑螂的体型可以说非常“收敛”，比起如今的后代大不了多少。而可能正是因为对体型的控制，让它们逃过了石炭纪雨林崩溃带来的灭绝事件。

“雨林崩溃”改变地球生物

1982年，美国芝加哥大学古生物学家大卫·骆普和杰克·塞科斯基在《科学》杂志上发布了论文，描绘了地球史上的5次大灭绝，分别是奥陶纪大灭绝、泥盆纪大灭绝、二叠纪大灭绝、三叠纪—侏罗纪大灭绝和白垩纪大灭绝。这5次大灭绝每一次都会让当时一半以上的物种消失。

石炭纪的雨林崩溃虽然不在五大灭绝之列，但当时地球环境的剧烈变化也给很多物种带来了灭顶之灾，那些体型巨大的虫子就是最直接的受害者。石炭纪空气中丰富的氧气含量为地球带来了前所未有的生机，却也带来了隐患。茂密的蕨类植物，空气中丰富的氧气，都为森林大火创造了充分的条件，雷电带来的一点点火星就可以让森林烧上好几个月。不过由于当时空气还算湿润，大火并没有给生态带来“伤筋动骨”的影响。真正危险的，是地球环境的剧烈变化。陆地上木质植物出现得太过突然，地球上的分解者——真菌还没有产生可以分解它们的酶，这导致越来越多的碳被禁锢在植物当中，无法被分解重新进入碳循环。数千万年后，地球上的二氧化碳降到了临界点以下，这就引起了地球温室效应的减弱，使得当时地球的气温急剧降低。冰川随之扩大，海水结冰导致海平面下降，紧接着季风和洋流因此改变，湿润的空气变得干燥，植物因此大量灭绝，这就是雨林崩溃事件。

植物的大量灭绝不光让陆地从郁郁葱葱变得一片荒芜，也让空气中的含氧量急剧降低，虫子再也无法维持庞大的体型，巨虫纷纷灭绝，地球历史上独树一帜的巨虫时代落下了帷幕。顺便一提，在小说《鬼吹灯》中，“摸金”小队遇到的“霍氏不死虫”虽然是虚构的生物，但是空气含氧量的不同导致它体型巨大確是有些依据的。

在石炭纪之后，地球上空气中的氧气含量虽然也有过变化，但再也没有出现过含氧量如此之高的时期。而虫子们也没有突破呼吸系统的限制，再也没有出现过“巨虫时代”，一直保持着较小的身材，直到今天。

（责编：昭阳）