地球知識局

石炭紀是個好時代

石炭紀是什麼紀？和我們常說的侏羅紀、白堊紀又有什麼關係呢？

石炭紀其實是古生代的第五個紀元，之前是泥盆紀，之後是二疊紀。從時間上看，石炭紀從距今3.55億年前開始，到距今2.95億年前結束，可真是一個距離今天非常遙遠的時代。如果攤開石炭紀的地圖，你肯定認不出哪裡是亞洲，哪裡是歐洲，哪裡又是北美洲。

陸地大都在南半球

南北中國還是兩座漂浮在遠洋的巨型島嶼...

石炭紀在生命演化史上發生過一件大事，那就是植物佔領陸地。當時的植物如同綠色的地毯一樣在黃色的大地上鋪開，茂盛的石炭紀雨林成為昆蟲們的溫濕巢穴。在如此良好的生存條件下，巨型蟲子也就出現了。

石炭紀的雨林

在介紹石炭紀的巨蟲之前，不妨先看看今天的地球上都有哪些大蟲子：生活在加拉帕克斯群島上巨人蜈蚣（Scolopendra galapagoensis）體長可達30厘米；生活在南美洲的亞馬遜巨人食鳥蛛（Theraphosa blondi）加上腿長達28厘米；生活在新西蘭的堡礁巨人沙螽（Deinacrida heteracantha）體長超過10厘米；生活在亞洲東部和東南部的烏桕大蠶蛾（Attacus atlas）翼展可達20厘米。

從左至右依次是

巨人蜈蚣，巨人食鳥蛛

巨人沙螽，烏桕大蠶蛾

這些蟲子的確不小，但是與下面即將登場的石炭紀巨蟲相比，它們就顯得太小兒科了。

人腦袋一樣大的蜘蛛

電影《霍比特人》中與比爾博大戰的巨型蜘蛛

第一個登場的石炭紀巨蟲是中突蜘，這種蜘蛛的體型與上面提到的亞馬遜巨人食鳥蛛的體型差不多，不過它有著獨特的捕獵方式。中突蛛並不在樹上結網，而是在地上挖坑，它們會吐出蛛絲在洞穴周圍的地面上布下天羅地網，然後躲在洞裡守株待兔。

在洞穴周圍設下陷阱的中突蛛類

當有動物經過的時候，就會觸碰蛛網，蛛網的震動會傳到洞裡。根據蛛網震動，中突蛛能夠判斷出獵物的距離和方向，然後猛地從洞裡衝出去，然後用大牙咬住獵物。與今天的蜘蛛不同，中突蛛並沒有毒液，所以被它們殺死肯定是一個緩慢而痛苦的過程。

正在捕食爬行動物的中突蛛類

儘管中突蛛的體型並沒有達到逆天的程度，甚至比很多人預想的小，但是在石炭紀那個沒什麼大型動物的時代，它已經算得上是個厲害的傢伙啦。

今天依然生存的中突蛛類

小狗一樣大的蝎子

如果你覺得中突蛛不過如此，那麼第二個登場的石炭紀巨蟲應該可以撐開你的雙眼，它就是普莫諾蠍（Pulmonoscorpius）。

史前三巨頭，絕對少不了巨蠍勇士

蝎子的外形你肯定不陌生，它們的身體被包裹在堅硬的外殼之中，身體下面有六隻腳，行動起來威風八面。它們的武器也相當致命，分為一前一後兩部分，前面的武器是鉗子一樣的螯，後面的武器是尾巴末端的毒刺。

今天生活在地球上的雨林蠍

普莫諾蠍的外形與今天的蝎子差不多，但是體型卻大得多，長度達到70厘米，和一條小狗一樣大。當普莫諾蠍捕獵的時候會用鉗子一樣的螯夾住獵物，尾巴末端的毒刺猛刺獵物，將毒液注入獵物的身體。

當獵物最終因為中毒而死之後，普莫諾蠍就會將獵物一點一點撕碎食用了。

普莫諾蠍復原圖

巨大而且有毒刺的普莫諾蠍比中突蛛厲害得多，它們可是石炭紀雨林之中的恐怖殺手，現在的人類碰到它們肯定沒命！

普莫諾蠍與人類的體型對比

這不一下子扎穿大腦？

沒有最大，只有更大

還想看更強大更離奇的蟲子，石炭紀大名鼎鼎的節胸（Arthropleura），應該可以滿足你。它之所以著名是因為其體型巨大，長度超過2.6米，寬度0.5米。許多人第一眼看到節胸都誤以為它是生活在史前的超級大蜈蚣，其實節胸在分類上與馬陸關係更近。

小汽車一樣長的“蜈蚣”

節胸的身體結構就像它的名字一樣，是分節的，總共由30節組成，每一節兩側各有一隻腳，所有的腳加在一起一共有60只之多。百足之蟲死而不僵，也可以用來形容它。

節胸的身體是一節一節的

除了腳，節胸身體的每一節背部都有背甲覆蓋，背甲向左右兩側延伸，保護了腳。正是因為長有加寬的背甲，節胸看上去比蜈蚣寬大結實很多，就好像是蜈蚣穿上了加寬的盔甲一般。

用60隻腳伏地而行的節胸

體長2.6米的節胸可是有史以來地球上出現過的最大的陸生節肢動物啦，稱其為陸上第一大蟲一點也不誇張。節胸看上去笨重，其實行走敏捷，誰讓它有60隻腳呢！古生物學家曾經發現了節胸的足跡化石，證明節胸能夠貼著地面快速移動。

BBC《與怪獸同行》劇照

節胸與一隻兩棲動物相遇

發現這種生物化石之初，有人認為它既然與蜈蚣是親戚，理所當然也是可怕的殺手。它的腦袋上肯定有一對類似蜈蚣的毒鉤，能夠分泌毒液。以節胸的體型，如果被它咬上一口，分分鐘就能殺死一個成年人。想像一下，一條和小汽車一樣長的節胸悄悄的在石炭紀雨林滿是落葉的地面上爬行，然後用有毒液的毒鉤向獵物發起突然而致命的一擊，這簡直就是石炭紀的伏地魔啊！

英劇《史前入侵》中攻擊人類的有毒節胸

但隨著研究的不斷深入，古生物學家又提出了截然不同的看法。他們認為節胸是溫順的素食主義者，因為在節胸的胃裡找到了植物的碎屑。另外，古生物學家也一直沒有找到節胸用於捕食的口器化石。也許節胸並不是職業殺手，而是來者不拒的雜食動物，它們身上的背甲則是用來防禦更可怕的食肉動物。

節胸的化石，能夠看到部分分節的背甲

但不管節胸吃葷還是吃素，它都是響噹噹的石炭紀第一巨蟲。

節胸雖猛，但畢竟只能在陸地上稱王稱霸，對天空還是只能望洋興嘆。那時候的地球天空霸主，是另一種巨型飛蟲——巨脈（Meganeura monyi）。

看樣子巨脈就是一隻蜻蜓，但是它的翼展達到了65厘米，和一隻喜鵲一樣大。這是有史以來最大的飛行節肢動物。當人們在1880年發現巨脈化石的時候，看到它翅膀的網狀翅脈保存清晰，像極了樹葉的葉脈，因此而得名。

巨脈與人類的體型對比

巨脈就像一隻放大了的蜻蜓，大腦袋上有三個單眼和兩個複眼，那樣子就好像是帶著飛行頭盔。巨脈的眼睛可不僅僅用來耍帥的，其複眼上有30000個小眼睛，能夠對周圍的環境進行掃描，及時發現並鎖定獵物。在巨脈的腦袋下面是咀嚼式的口器，於是說它們咬食物，不如說它們是在啃食物。

巨脈的背上有兩對狹長的翅，翅上有網狀的翅脈。就像今天的蜻蜓一樣，巨脈具有出色的飛行能力，不僅能夠向前飛行，還能夠懸停和倒飛。當巨脈四翅拍打的時候會發出嗡嗡的聲音，在石炭紀聽到這種聲音時，代表危險已經很近啦。

巨脈這個大傢伙可是不折不扣的食肉動物。它的食物不僅包括其他蟲子，還包括魚類、兩棲類及剛出現不久的爬行動物。巨脈鎖定獵物之後會俯衝而下，然後用帶鉤刺的長肢抓住獵物，就像今天的老鷹一樣。石炭紀的蟲子不僅統治者陸地，而且統治著天空。

撕咬獵物的巨脈

為什麼是石炭紀

見識了這麼多巨大的蟲子，你肯定會問：為什麼只有石炭紀有這麼多巨蟲？

原因正是前面提到的那件大事—— 植物佔領陸地。突然出現的廣闊雨林產生了大量的氧氣，導致石炭紀時期地球大氣含氧量飆升到史無前例的35% ——今天大氣中的含氧量只有21%。

6億年間地球大氣海洋量曲線圖，最高點便是石炭紀

包括昆蟲在內的節肢動物成了高濃度氧氣環境下最大的受益者。節肢動物是靠體表的氣孔和遍布體內的氣管來呼吸的，屬於外呼吸系統。他們的身體越大，表面積和體積之比就越小，也就無法支撐身體代謝所需的氧氣。只有在大氣含氧量提高的時候，昆蟲才有機會變大。石炭紀就正好滿足了這個要求。

到了石炭紀末期，全球氣溫開始下降，氣候也從溫暖濕潤變得乾燥，曾經一眼望不到邊的石炭紀雨林逐漸消失，這就是“ 石炭紀雨林崩潰事件 ”（Carboniferous rainforest collapse）。雨林的消失導致了大氣含氧量的下降，那些曾經橫行的巨蟲因此缺氧而消失，蟲子統治地球的時代就這樣結束了。

石炭紀的雨林

石炭紀雨林保存下來的化石

儘管雨林崩潰，巨蟲消失，但是一群新生的動物卻在石炭紀末期的變革之中悄然崛起，它們就是最早的爬行動物，這些不起眼的小傢伙是今天爬行類、鳥類和哺乳類的共同祖先。

林蜥是生活在石炭紀的原始爬行動物

最後送上一些石炭紀的一些小知識：石炭紀每天只有22.4小時，而且風很大。

石炭紀的最高溫度只有20℃，可以說是非常涼爽的。

一些GIF圖：

電影《霍比特人2》中的巨型蜘蛛

電影《金剛》裡的昆蟲溝

END