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1 # 百科千尋君
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2 # 獵奇動物社
在地球生物的進化史上,昆蟲體型最大的時期是被稱為“巨蟲時代”的石炭紀,在這個地質時期,蜻蜓的翼展達到了1米、蜘蛛的體長超過了20公分,其中巨脈蜻蜓更是被稱為史上體型最大的昆蟲。正是有了巨蟲時代,在當下才有了對諸多昆蟲放大的猜想,那麼,如果將螳螂放大到大象大小,會發生什麼呢?它能夠成為自然界的“霸主”呢?我們簡單的來探討一下這個有意思的問題。
首先,我們來看一下螳螂的實力螳螂屬於昆蟲綱螳螂目,在整個螳螂目下有15個不同的科,超過2000種不同的種類,其中大部分在螳科下。不同的螳螂體型有著較大的差別,已知的最小的螳螂為印度拳擊螳螂,它的成蟲體長僅有3公分左右,而最大的螳螂為綠巨螳螂,它的體長可達10公分以上。
既然提到了印度拳擊螳螂,我們就簡單的來說一下這種神奇的小螳螂,之所以說它神奇,是因為它有著不同於其他螳螂的千足。一般情況下,螳螂的前足比較的細長,且上面佈滿了鋸齒狀的凸起,但是印度拳擊螳螂則不同,它的前足特別的寬,從側面前就像是帶了拳擊手套一樣。如下圖:
不管是哪一種螳螂都是兇猛的食肉昆蟲,只不過體型越小的螳螂捕獵的昆蟲體型越小而且。但是,無論所有螳螂都有捕獵比自己體型大的動物的能力。這就要得益於螳螂的“武器”了。
螳螂有著異化的前足,從整體上看,螳螂前足就是一對大鐮刀,而且一共分為三節,最靠近身體的一節起到支撐作用,第二節最長,內側佈滿了鋸齒狀的凸起,非常的鋒利,最前端的一節是鉤狀的,也是非常的鋒利。在非進攻狀態下,螳螂最前足最前端的關節與第二節是呈併攏狀態的,當捕獵時,最前端的一節舒展開來,可以將獵物鉤住,隨後向第二節彎曲,此時,獵物會被螳螂的鐮刀牢牢的夾住,“鐮刀”上的鋸齒狀凸起也會刺入獵物體內,隨著前足的不斷收緊,獵物逐漸的失去反抗能力。
此時,螳螂嘴部的兩片不大的牙齒會將獵物慢慢的肢解。正是憑藉如此強大的武器,螳螂能夠殺死比自己體型大的蟬、蛇、老鼠,甚至是鳥類等,比如上面我們說的非洲綠巨螳螂就是名副其實的“螳螂刺客”。再加上螳螂有著由10000只小眼組成的複眼,因此它的視力非常的好。
因此,具有很強的攻擊性、會飛再加上較好的視力,讓螳螂成為了昆蟲界中戰鬥力最強的生物之一。
螳螂體型大大象那麼大,會發生什麼?大象是陸地上體型最大的哺乳動物,雖然大象是食草動物,但是在原生環境中,它可是連老虎、獅子等頂級食肉動物都不敢招惹的存在。就拿成年非洲草原象來說,在食肉動物大都是群居的非洲大草原上,成年的非洲象“傲視群雄”,就連獅群都對它們沒有任何的想法。成年非洲草原象體長平均在6.5米左右,體重在4.5噸左右,它的身長和體重比為1.7:1(米和噸比)
而一隻體長為10公分的螳螂,體重不過僅有15克左右,按照這個比例算,即使螳螂長到6.5米,也就是變為原體長的65倍,體重也不足1千克。因此,即便是螳螂長到大象的長度,其還是一隻細長瘦弱的螳螂。
而且螳螂作為一種昆蟲是沒有內骨骼的,它的身體支撐完全靠的是外表的一層幾丁質的殼,沒有內骨骼就意味著身體的支撐性較差,一旦長到6米多,它的四條腿(一共六條,但是兩條前足已經進化為捕捉足,不再對身體形成支撐作用)根本就支撐不了它的身體。
其次,螳螂的翼展大都是自己體長的1.5-2倍,比如中華大刀螂的翼展平均在10-15公分左右,按照身上和翼展的比例看,一隻擁有6.5米體長的螳螂,其翼展要在10-13米之間。擁有如此長翼展的螳螂在飛行時都是個問題。首先,螳螂的翅膀非常的薄,在飛行時,如果遇到硬物非常容易破,其次,從已知的最大的飛行生物看,風神翼龍的翼展在10米左右,想要揮動如此大的翅膀飛上天,翼龍用的方法就是將龍翼直接與自己的前肢相連,而且龍翼向後延伸也是緊貼著身體的,這樣的好處就是身體的多處肌肉能夠讓龍翼揮動起來。但是螳螂的翅膀僅在背部末端與身體相連,而它振動翅膀靠的也是這塊肌肉。當翼展超過10米以後,空氣阻力的增大,單靠末端的肌肉顯然是無法讓它振翅高飛的。
因此,螳螂變成大象那麼長,首先要考慮的是怎麼站起來行走,其次是它如何飛行。透過上面的分析,我們可以看出,變大之後的螳螂,會因為四肢無法支撐身體而無法站立,巨大的翅膀因為缺少肌肉組的控制也失去了作用。那麼,一隻不能動,甚至連捕捉足都抬不起來的螳螂,即使再大也沒有任何的攻擊性。
假如螳螂如大象般大,又能靈活移動,它能否成為自然界中的霸主呢?如果螳螂變成大象一般大,還能夠行動自如的話,它肯定會成為自然界的霸主。為什麼這麼說呢?原因有三:
第一,體型壓制。在陸地上,大象是體型最大的動物,但是如果螳螂變得跟大象一般大,它將以體型優勢碾壓其他生物。
第二,“武器”。在陸地食肉動物中,它們的“武器”只有兩種,牙齒和爪子,而這兩種武器的弊端也很明顯,就是必須要貼身肉搏。但是,螳螂則不同,它最有利的武器就是兩條大前足,當螳螂的整個前足伸直時,幾乎等於自身的體長,這也就意味著,螳螂在原地就能夠到5米以上範圍內的生物,並且給予傷害,即使是空中的生物也不能倖免。而且即便近身,螳螂前足上的鋸齒狀突起到時候就會變成一把把尖利的匕首,也是其他動物無法抗衡的,包括獅子老虎等頂級猛獸。
第三,靈活性。螳螂的頭部雖小,但是它的頭部與胸部相連處非常的柔軟有彈性,這能夠讓螳螂的頭180°旋轉,這就意味著,螳螂能夠獲取周圍的視野,想要偷襲是沒門了。再加上它敏銳且強大的複眼,一切對手盡收眼底。
總結當然,螳螂變成大象大小隻能是存在於想象之中,事實上,昆蟲本身沒有內骨骼的結構就註定了它的體型上限。但是,如果螳螂變成大象大小,而且還具有原本的靈活性的話,現存的食肉動物沒有一個能打的。
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把螳螂的體型放大到象那麼大,它要麼憋死,那麼熱死,要麼癱在地上動彈不得。昆蟲作為低等動物,僅靠放大體型就敢和哺乳動物PK,簡直是開玩笑。在網上經常看見一些人說把“昆蟲放大到老虎獅子那麼大可以秒殺它們”、“把昆蟲放大1萬倍就能稱霸自然”、“同體型昆蟲無敵”等等,這些言論我稱為“昆蟲放大無敵論”。到處宣揚這些言論的人對昆蟲的特性一竅不通,單純的認為“螞蟻能舉起自身幾十倍重的物體、蜣螂能推動自身幾十倍重的糞球,所以將昆蟲放大,它們就是無敵的。”這種言論都是極為片面的,只看見了體型和力量的對比,卻忽視了昆蟲的身體特性。簡單來講,昆蟲的特性決定它們只能微型化,無法大型化,將昆蟲體型放大到巨型哺乳動物那麼大,只有死路一條。昆蟲作為低等動物,缺陷很多。
昆蟲的呼吸方式是硬傷,放大後會迅速窒息而死。昆蟲擁有特殊的呼吸方式,螳螂就是一種昆蟲,昆蟲的呼吸迴圈系統是開放式迴圈系統,昆蟲在體側壁有氣門,與空氣接觸,透過氣管直接將空氣送入細胞間隙為細胞供氧,而不是透過血液運輸。較高等的脊椎動物是閉管式迴圈系統。昆蟲的呼吸系統對氧氣利用率極低,如果昆蟲體型增大而空氣含氧量不增加,昆蟲就無法獲得足夠的氧氣維持生存。所以將螳螂放大到大象那麼大之後,它的呼吸系統無法快速將氧氣輸送到身體的各個器官,會因全身缺氧而死。
昆蟲最輝煌的時期是3億年前的石炭紀末期,那時候的大氣含氧量為史上最高值,達到了35%,整個石炭紀的平均大氣含氧量為32.3%,所以當時出現了地球史上最大的昆蟲(“大氣含氧量越高體型越大”只適用於昆蟲),翼展75釐米的巨脈蜻蜓(體長70釐米的普莫諾蠍和3米長的巨型馬陸不是昆蟲)。儘管巨脈蜻蜓是昆蟲的極限,但它體重還不如一隻鴿子,所以昆蟲一直沒有大型化,因為大氣含氧量不支援,強行增大昆蟲體型,它們的呼吸系統跟不上,會被憋死。
僅憑這一點,就足以推翻“昆蟲放大無敵論”。
昆蟲的散熱能力也很低,放大後會熱死。昆蟲不是恆溫動物,它們沒有成熟的體溫調節技術,渾身覆蓋的幾丁質外骨骼也阻礙了熱量散發,無法像哺乳動物一樣出汗來降低體溫,昆蟲調節體溫主要依靠簡單方式,比如晝伏夜出,哪裡涼快待在哪。比較高階的昆蟲會將熱量引導到腹部,把腹部當作散熱器。還有些昆蟲會將體液或排洩物留在體表,靠蒸發來散熱。總之,昆蟲的散熱方式非常簡陋。我們都知道,隨著體型的增大,物體的相對錶面積(體表面積與體積之比)就會相應減小,導致體表發散比率變小,熱量流失的速度就會變慢,因此體型越大的動物越不容易散熱。
如果把螳螂的體型變成大象那麼大,它無法快速排熱,導致核心溫度過高,會被活活熱死。
外骨骼只適合微型動物,不適合大型動物。昆蟲體表有角質層,主要成分為幾丁質,角質層除了能防止體內水分蒸發和保護內部構造外,還能與內壁所附著的肌肉共同完成各種運動,跟脊椎動物體內的骨骼有相似作用,因此被叫做外骨骼。外骨骼對於昆蟲和所有節肢動物來說,是非常實用的,因為它們體型不大,體重很輕,所以外骨骼非常給力。但如果將它們體型放大了,外骨骼的承重就是個大問題。把螞蟻放大到人類那麼大,它們的細腿就無法承載它們的體重,會癱在地上。螳螂放大到大象那麼大,它們走路都很困難。
昆蟲的神經系統也很差。節肢動物的神經衝動傳導速度約為1-2m/s,所以昆蟲體型越小反應速度越快,這就限制了它們的體型發展,否則會死於反射弧過長,如果螳螂有大象那麼大,你踢它屁股一腳,它要好幾秒才能反應過來。相比之下,脊椎動物神經衝動傳導速度至少是100m/s,你踢大象屁股一腳,它能立即做出反應。總之,昆蟲的進化水平是很低的,哺乳動物在各方面都對昆蟲具有碾壓般的優勢,這是幾億年的代差,昆蟲僅靠放大體型就想和哺乳動物PK簡直是異想天開。如果昆蟲變大了就是無敵的,那它們為何不努力演化出巨大的體型呢?因為它們的身體特性不支援,註定它們只能微型化,不能大型化。
所以,鼓吹“昆蟲放大無敵論”的還是歇歇吧。