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为什么现在的动物长不了恐龙那么大？ ？？？？？？？
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作者：SME情报员
每小我私家心里都有一个近距离一睹巨兽的梦想。。。。。虽然巨兽得是人畜无害的。。。。。
追念一下，，，，，，，，我们给孩子先容恐龙的时间，，，，，，，，最容易转达的刻板印象是什么？ ？？？？？？？是大。。。。。
不但是孩子，，，，，，，，成年人对重大化也都抱有理想。。。。。日本特摄、动画作品中的重大化形象就是最好的体现。。。。。
我们在不知不觉中将这种神往重大化的理念传给了孩子。。。。。
以是当《侏罗纪公园》上映，，，，，，，，那种巨兽从身边而过的感官攻击瞬间击垮了孩子们的脑海中动物园里喂大象的影象。。。。。
以后，，，，，，，，给男孩子买玩具的时间就多了一种完善的选择。。。。。
对巨型怪兽的莫名偏好可能是人类藏在潜意识里的一种自卑。。。。。
那么，，，，，，，，为什么我们无法在现实中见到那样震撼人心的巨型生物了呢？ ？？？？？？？
当今的地球生物界，，，，，，，，陆地最大的是非洲象，，，，，，，，体重一样平常不凌驾10吨。。。。。
要说大嘛也没多大，，，，，，，，和常见的人造移动物拉不开差别，，，，，，，，况且一把专用猎枪就有可能将它撂倒。。。。。
和上亿年前最概略重凌驾100吨的恐龙相比，，，，，，，，现在陆地生物的体型真的“弱爆了”。。。。。
会不会是由于地球的情形泛起的重大的转变？ ？？？？？？？
想要求证这个问题可以看一看我们较量容易接触到的活化石——昆虫。。。。。
昆虫是少有能从3亿年前一直昌盛到今天的一类动物，，，，，，，，它们在差别时期留下的化石对其时地球的情形推测有很是主要的意义。。。。。
从效果来看，，，，，，，，3亿年前的昆虫简直要远比现在的同种或近缘种要大。。。。。
好比随手就能在猎奇网站找到的巨型古蜻蜓，，，，，，，，翅展抵达70厘米以上，，，，，，，，最大个体的数据可能凌驾1米。。。。。
似乎这意味着地球一经的情形更有利于孕育出体型重大的生物。。。。。
这种说法也没有错，，，，，，，，可是昆虫的巨型化有它特殊的限制。。。。。
3亿年前的地球，，，，，，，，植物刚刚从海洋走上陆地，，，，，，，，演化出了木质化的维管组织，，，，，，，，不但能实现水分与营养物质的运输，，，，，，，，也起到了一定的支持作用。。。。。
可是这莳植物爆发的新物质木质素是却成了贫困，，，，，，，，生物链中的剖析者无法剖析这种物质。。。。。
大宗的碳元素被牢靠在植物残骸的木质素当中，，，，，，，，这些残骸沉积便形成磷苹厚的化石能源。。。。。
因此，，，，，，，，这一个地质时期被称作“石炭纪”。。。。。
随着大宗碳元素被深埋，，，，，，，，大气中的二氧化碳含量急剧降低，，，，，，，，相对地，，，，，，，，大气氧含量水平则急剧攀升。。。。。
巅峰时期，，，，，，，，地球大气的氧含量可能抵达35%*，，，，，，，，远比今天的大气21%的氧含量要高得多。。。。。
*注：来自博纳与坎菲尔德1989年的大气模子估算，，，，，，，，伯格曼等人在2004年的新模子中氧含量峰值为27%，，，，，，，，在2006年博纳的新模子中，，，，，，，，此数值为30%，，，，，，，，见下图。。。。。
实线：博纳与坎菲尔德1989年模子，，，，，，，，虚线：伯格曼等人2004年模子，，，，，，，，点虚线：博纳2006年模子
昆虫体型的重大化离不开高氧含量大气的基础条件。。。。。
缘故原由在于昆虫的呼吸方法较量简朴，，，，，，，，依赖气孔让氧气自由扩散至全身。。。。。
当昆虫体型增大这种呼吸方法便难以知足运动的需要，，，，，，，，保存一个体型的极限，，，，，，，，而大气氧含量的提升能将此极限提高。。。。。
氧含量水平是昆虫重大化的客观基�。。。。。�，，，，，但却不适用于其它自动呼吸的高级动物。。。。。
一个极端的例子是蓝鲸，，，，，，，，蓝鲸是地球已知所有生物中体型体重最大的物种，，，，，，，，可是它们却生涯在大气氧含量21%的地球上。。。。。
而与巨型恐龙共存的早期哺乳动物也并没有在体型上与竞争敌手靠拢，，，，，，，，而是恒久坚持很是小的体型。。。。。
现在发明的最古老哺乳动物“吴氏巨颅兽”，，，，，，，，名字听起来重大但现实上体重仅有可怜的2克。。。。。
巨颅兽头骨化石
另外，，，，，，，，在石炭纪末期，，，，，，，，地球上已经最先泛起能够剖析木质素的真菌，，，，，，，，大气的高氧含量时期并没有一连到恐龙泛起的三叠纪时期。。。。。
氧含量并不是孕育巨兽的决议性因素。。。。。
一种能够剖析木质素的真菌
19世纪，，，，，，，，一位德国的生物学家兼心理学家贝格曼提出了一个很是有影响力的纪律。。。。。
他发明，，，，，，，，统一种或近缘种的恒温动物的体型，，，，，，，，在严冷天气情形中会比温暖天气情形中的大。。。。。
好比，，，，，，，，同样是虎，，，，，，，，在纬度高区域生涯的西伯利亚虎体型就比华南虎要更大。。。。。
在北极生涯的北极熊平均体型大于棕熊，，，，，，，，而棕熊的体型又大于马来熊。。。。。
这个较为普适的纪律被总结为贝格曼规则，，，，，，，，在恒温动物规模内受到了普遍的支持。。。。。
其最通俗的诠释着眼于从恒温动物的热量散失问题切入。。。。。
较大的体型意味着外貌积相对更�。。。。。�，，，，，能够相对镌汰热量散失的速率，，，，，，，，从而镌汰不须要的能量散失*。。。。。
*注：我们可以用一个简朴的模子来验证：假设某种恒温动物长得就是一个正方体，，，，，，，，每1立方米体积的产热量为3，，，，，，，，每1平方米外貌积散热量为1。。。。。
那么一只长宽高都是1米这种动物产热量为3，，，，，，，，散热量为6。。。。。
若是将长宽高都增大至2米，，，，，，，，则体积增大为8立方米，，，，，，，，产热量上升至24，，，，，，，，散热量也为24，，，，，，，，刚恰恰能维持平衡。。。。。
驼鹿体型与栖息地维度的漫衍
人们更倾向于用这种物理的看法来诠释贝格曼规则。。。。。
后人对贝格曼规则的这种诠释反应的是温度关于动物体型转变的纪律，，，，，，，，自然也有人实验用这种看法来诠释巨型化动物的泛起缘故原由。。。。。
诚然，，，，，，，，在离我们最近的第四纪冰期，，，，，，，，生在世许多与现代物种有亲缘关系的大型动物，，，，，，，，例如最为着名的猛犸象。。。。。
似乎温度可能真的是导致巨兽泛起的要害因素。。。。。
但很遗憾，，，，，，，，恐龙所生涯的三叠纪、侏罗纪、白垩纪三个地质时期险些是地球温度最高的时期。。。。。
差别地质年月的平均气温转变，，，，，，，，红框内为恐龙生涯的时期
看似切合贝格曼规则的第四纪冰期巨型物种也并不可证实温度对体型的影响。。。。。
一个直观的数据就可以证实，，，，，，，，苏建平、刘季科在文章中形貌：
凭证东北榆树地区的哺乳动物群化石统计，，，，，，，，进入第四纪冰期后，，，，，，，，5种小型哺乳动物没有一种灭绝，，，，，，，，而大型哺乳动物则如履薄冰，，，，，，，，长鼻目、奇蹄目所有灭绝，，，，，，，，偶蹄目只有两个体型较小的种幸存下来。。。。。
可见，，，，，，，，增概略型似乎并不可提高严寒时期的存活率，，，，，，，，甚至适得其反。。。。。
这也是许多学者对以镌汰散热来诠释贝格曼规则的争议点。。。。。
几种一经保存于北美的巨型哺乳动物
既然高氧含量、严冷天气都是不是制造巨兽的决议因素，，，，，，，，那尚有什么可能的缘故原由？ ？？？？？？？
也许纯粹从情形中找缘故原由本就是个过失的偏向，，，，，，，，真正制造巨兽又祛除巨兽的始作俑者可能是它们自己。。。。。
恐龙研究的元老级人物爱德华·柯普，，，，，，，，也是备受争议的最大恐龙双腔易碎龙的发明者，，，，，，，，提出过一个有关生物体型的纪律。。。。。
他凭证自己富厚的化石研究履历，，，，，，，，总结出生物有总是朝着体型增大的偏向演化。。。。。
柯普规则对哺乳动物也同样适用
注重，，，，，，，，柯普规则所讨论的是一类有关联的生物。。。。。
好比恐龙的体型一直变大，，，，，，，，而哺乳动物的体型也一直变大，，，，，，，，但更晚昌盛的哺乳动物纷歧定会比更早泛起的恐龙大。。。。。
柯普规则所反应的是一个客观的纪律，，，，，，，，但他自己并没有诠释这其中的缘故原由。。。。。
今天的一些看法以为，，，，，，，，当一种新降生的有活力的物种，，，，，，，，尤其是那些能占有新生态位免于强烈竞争的，，，，，，，，更容易走向重大化的蹊径。。。。。
在食物富足且无竞争者的情形下，，，，，，，，增概略型是可以提高生物的生涯效率。。。。。
当体型进一步增大，，，，，，，，不但能够倾轧那些想要进入相同生态位的潜在竞争敌手，，，，，，，，甚至也能让捕食者望而却步。。。。。
另外，，，，，，，，体型更大的雄性更容易争得交配权而留下子女，，，，，，，，这种性选择也是巨型化历程中不可忽略的因素之一。。。。。
普尔塔龙回复图
以平均体型最大的蜥脚类恐龙为例，，，，，，，，它们在侏罗纪晚期进入壮盛，，，，，，，，纵然是当中算是侏儒体型的种，，，，，，，，也都是所处生态系统中体型最大的。。。。。
体型重大化给蜥脚类恐龙带来了许多优势，，，，，，，，以至于它们不必把能量铺张在逃避捕食者这样的问题上。。。。。
换成今天盛行的话来说就是“生涯？ ？？？？？？？吃就完事儿了！”
虽然，，，，，，，，重大化带来的优势只诠释了动因，，，，，，，，并不可诠释它们是怎样实现重大化的。。。。。
今天陆地最大的生物非洲象也同样天天不是吃就是在为吃而奔忙。。。。。
可是非洲象体型也就停留在10吨以内，，，，，，，，远远比不上蜥脚类恐龙动则数十吨的体型。。。。。
生物的重大化也应当思量历史的历程。。。。。
在侏罗纪时期，，，，，，，，裸子植物和少量蕨类植物是最茂盛的植物。。。。。
这两莳植物是原始的三碳植物*，，，，，，，，它们的导管和纤维分解还不完全，，，，，，，，光相助用的效率也不如之后泛起的四碳植物高。。。。。
可是三碳植物由于木质化水平低，，，，，，，，却更容易消化和吸收，，，，，，，，而四碳植物不但难以消化甚至演化出了化学防御机制。。。。。
*注：三碳植物的光相助用历程中先形成含有三个碳原子的糖，，，，，，，，而四碳植物光相助用的机理是吸收二氧化碳后先形成一种含有四个碳原子的糖。。。。。
有种通俗的说法将三碳植物比作原核细胞，，，，，，，，而四碳植物则相当于真核细胞
三碳植物的兴旺给巨型食草蜥脚类恐龙提供了很是优质的能量泉源。。。。。
为了更高效率地获取食物，，，，，，，，这些恐龙甚至放弃了品味，，，，，，，，演化出长度惊人的颈部，，，，，，，，以极低的能耗进食。。。。。
巨型蜥脚类恐龙逐日的进食量数以吨记，，，，，，，，带来了恐怖的生长速率。。。。。
凭证对体重30吨的马门溪龙骨骼化石研究，，，，，，，，发明其生长岑岭期每年体重增添高达2吨，，，，，，，，而非洲象的极限时200千克。。。。。
圆顶龙的牙齿密而圆钝，，，，，，，，不具有品味的能力
食物是这些恐龙重大化的基�。。。。。�，，，，，但仍有许多问题需要解决。。。。。
最迫切的就是与昆虫类似的呼吸限制。。。。。
重大的体型一定需要更多的氧气来维持新陈代谢，，，，，，，，很容易陷入和昆虫类似的逆境。。。。。
增大叫吸系统的体积以获取更多的氧气，，，，，，，，但同时又进一步扩大的体型，，，，，，，，因此保存极限。。。。。
但巨型的蜥脚类恐龙拥有比哺乳动物越发高效率的呼吸系统，，，，，，，，类似于鸟类。。。。。
鸟类的肺拥有气囊结构，，，，，，，，气囊能在吸气时贮存一部分含氧富厚的新鲜空气，，，，，，，，在呼气时再次流经肺部。。。。。
这种结构可以让肺部实现无论吸气照旧呼气都能摄取氧气，，，，，，，，称为“双重呼吸”，，，，，，，，其效率是哺乳动物的2.5倍。。。。。
就算是保存争议的双腔易碎龙，，，，，，，，甚至都没有抵达蜥脚类恐龙的体型上限。。。。。
由于双腔易碎龙（C）唯一发明的脊骨已丧失，，，，，，，，许多人质疑其真实性
然而，，，，，，，，在巨兽们一步一步用体型建设起强盛统治职位的同时，，，，，，，，也逐渐落入了重大化的陷阱当中。。。。。
在它们的时代，，，，，，，，撼动它们的职位险些是不可能的。。。。。
但月有阴晴圆缺，，，，，，，，地球也有冷暖明暗。。。。。
随着被子植物的崛起，，，，，，，，巨型恐龙们极端依赖的裸子植物和蕨类植物颓势初现。。。。。
加上谁人未知天灾（或是火山喷发，，，，，，，，或是陨石撞击）的推波助澜，，，，，，，，以被子植物为代表的四碳植物依附更高的光相助用效率脱颖而出，，，，，，，，彻底击败的竞争敌手。。。。。
多种因素配相助用下，，，，，，，，来缺乏顺应的巨型恐龙及其家族被踢出了生物圈。。。。。
而原本在恐龙眼前形如蝼蚁的哺乳动物迅速占有空缺的生态位，，，，，，，，也走上了另一次重大化的蹊径。。。。。
有些物种在这条路上走得太快，，，，，，，，导致它们在第四纪冰期这个悬崖边上踏空，，，，，，，，以后不再保存。。。。。
所幸，，，，，，，，哺乳动物还没有三军淹没，，，，，，，，甚至在另一个战场高歌猛进。。。。。
一种已灭绝的袋狮
在第四纪冰期，，，，，，，，海洋里的鲸类找到了很是逍遥的滤食生态位，，，，，，，，迅速崛起。。。。。
就像昔时蜥脚类恐龙那样迅速重大化，，，，，，，，蓝鲸找到了比蜥脚类恐龙越发高效率的生涯方法，，，，，，，，甚至低效的呼吸系统都不会成为瓶颈。。。。。
以是蓝鲸就是我们今世的巨兽，，，，，，，，甚至比恐龙更极致：“生涯？ ？？？？？？？张嘴就完事儿了！”
重大化的背后一定是极端特化的演化，，，，，，，，一旦生态爆发转变，，，，，，，，蓝鲸可能找不到第二种像磷虾那么完善的食物。。。。。
所谓爬得越高摔得越惨，，，，，，，，这句俗语在生物界也同样适用。。。。。
绚烂事后可能就是断崖式的灭绝，，，，，，，，唯一值得期待的是它们还能成为化石，，，，，，，，被拍成影戏，，，，，，，，最后在孩子们的玩具箱里再次称王称霸。。。。。
*参考资料
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