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Dec. 01 2016

蟲蟲統治地球的條件

  • 蟲蟲統治地球的條件

    蟲蟲統治地球的條件

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亞力桑納大學的昆蟲學家凱蒂·普魯迪(Katy Prudic)說道:「四億年前最早一批從海中上岸的動物中,有一部分甩去了泥巴還長出了翅膀,我們現在看到的昆蟲就是這麼演化來的。而當地球氧氣濃度下降時,昆蟲的體型也隨之變小,這使牠們呼吸更加順暢,也更容易逃離捕食者的追擊。」

【編按:昆蟲並沒有例如鰓或是肺這樣的器官,來將氧氣融入如血液等循環系統,再將氧氣帶給組織;相反的,昆蟲藉由氣管系統(tracheole system)來呼吸,在體內有一套發達的呼吸管網直接將氣體從體外送抵組織附近,氧氣再擴散到組織中。

傳統上認為昆蟲因此呼吸效率相對低落。環境中的氧氣濃度愈低,昆蟲就需要愈小的體型或者愈粗大的氣管使得氧氣「來得及」擴散給組織,當所需氣管系統的尺寸超過生理極限的時候,昆蟲的體型也就被侷限在此。

但是氧氣濃度較高所以昆蟲呼吸負擔較輕,因此在遠古時期發展出巨大體型,這個說法是對巨型古昆蟲的唯一解釋嗎?英國普利茅斯大學的威寇·貝克(Wilco Verberk)可不這麼認為,在威寇的新理論中,認為恰恰是因為當時過高的氧氣濃度對用皮膚交換氣體,而無法控制進入身體氧氣含量的幼蟲而言是有毒的,因此幼蟲不得不快速長大,降低自己表面積與體積的比例,減少氣體交換攝取效率;而成蟲因為可以藉由氣孔(trachea)控制氣體進出,在調控氣體交換上比起幼蟲更有彈性,則可以適應當時高氧濃度的大氣環境。】

可別看昆蟲才一丁點兒大,在演化之路上他們變得既堅韌又有良好的適應力,撐過了好幾次的大滅絕。普魯迪補充道:「唯一一次例外是大約在2.52億年前的二疊紀大滅絕,當時大量的二氧化碳進入大氣中,使得地球長達數千年處在缺氧的狀態。」

墨西哥米卻肯州的帝王斑蝶(Danaus plexippus)正在做日光浴呢。PHOTOGRAPH BY FRANS LANTING, NATIONAL GEOGRAPHIC

 

如今世界各地已知的昆蟲起碼有85萬種,連南極這種極端環境都有南極蠓(Belgica antarctica)爬來爬去,這讓人不禁好奇──這些小東西怎能如此無所不在呢?

 

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