含氧量高生物為什麼會變大
這可能是自然選擇的結果。首先要明白一個大前提,就是不論是植物還是動物,長得更加巨大,對本身和種群的好處肯定是大於壞處的。不論是動物還是植物,一旦變得相對巨大,第一個好處就是變得更加長壽。比如巨大的樹木,其生活年份就動輒數百甚至數千年不死。
而小型植物一般都是一年一生。動物也一樣,巨大的大象和藍鯨的年齡都是80歲起步,不少可以活到120歲。而大部分小鼠只能有五六年的壽命。人類按照體型比例,正常壽命也就45歲左右。而古人的平均壽命也恰恰就是45到50歲。現代人普遍到了大象的壽命,是科技進步和人類在地球上佔據絕對優勢的結果。而且物種體積重量大了,天敵就少。遇到一般的傷害也可以更好地自愈。因此生物有追求體量和重量更大的天然要求。
地球生物有了讓自己變得更大的天然需求,那麼有條件變大的情況下,就要儘量的變大。除了部分細菌,動物和植物都是需要呼吸作用來發揮自身體內的物質和能量的迴圈。而呼吸本身又是很費能量的。比如人在睡眠的時候,最大的體內能源消耗部位就是呼吸肌。其實植物也一樣,呼吸都需要高耗能。因此不論是動物還是植物,在氧氣含量不變的情況下,本身體量和重量越大,那麼呼吸系統就必須同步加大。而呼吸系統是很難快速放大的,這也是動物和植物不能突然變大的一個最拖後腿的因素。而在富氧環境下,呼吸系統不需要太大的能量,就可以滿足機體的氧需求,最直接的體現就在昆蟲身上。昆蟲比較特殊,其呼吸除了通過呼吸器官,也就是原始的肺之外,昆蟲還可以直接通過身體上的氣孔呼吸。植物也有氣孔。當然進化到人類身上只有鼻孔沒氣孔了。在大氣高富氧的情況下,昆蟲和大部分植物,只需要氧氣體表自然滲透就可以滿足大部分呼吸要求。
體積越大的動物,平均耗氧量應該是更多的,因此地球的含氧量高低肯定會影響動物的進化,種群內,體積大的在很多情況下有生存優勢的,因此地球含氧量高的時候,出現大動物的機會比較多。
達爾文的生物進化論3個核心概念:物種是始終變異的,物種間和物種記憶體在競爭,物種的進化需要適應環境。可以說從最原始的生命一直到最高等的人類都在遵循這3條原則。物種間與物種內的生存競爭要求生物個體的各項結構和技能都應最優化,不可存在浪費的現象。
目前最被接受的理論是,以昆蟲為例,許多昆蟲是通過遍佈全身或部分肌體的氣管吸收氧氣的。在同一環境下,體型越大,氣管(呼吸系統)體積就越大。
但當氧氣濃度高時,生物不需靠增大呼吸系統的體積來為增大的體型提供更多氧氣,因此呼吸系統對體型的限制影響降低了,允許生物向更大體型進化。
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