歷史是一個永遠探索不完的話題，現代、古代、遠古時代、史前是一個個分割開來。

遠古時代的動物我們只能根據化石去對比，然後來找到其中的蛛絲馬跡。如果有對比就知道，南方的蟑螂比北方都會大很多，這是因為跟環境的含氧度有關，並且南方的含氧量是會比北方多出很多的，所以有這個結論。

根據專家探究，爬行類動物還有節肢類動物有一個很明顯的特點，也就是共性，那就是物種體型和環境空氣含氧量相掛鉤。根據考察，遠古時期的氧氣含量大概在35%以上，但是現在的含氧量只有可憐的20%左右，這直接就下降了將近一半，所以遠古時代的昆蟲比現在小也是情有可原的。

根據考古學家的推測，石炭紀是巨型昆蟲的時代，並且也是昆蟲滿天飛的年代，直到現在昆蟲也是唯一有飛行能力的節肢動物。在石炭紀其實並沒有找到真正化石可以去肯定，也就成為了一個推測，目前已知最早的飛行昆蟲是蜻蜓。

生物學家解析昆蟲後發現，昆蟲是透過它們身體上的氣孔系統來“呼吸”的，氣孔連著氣管，而且由上往下又附著更多層的越來越小的氣孔，由此把氧氣送到全身來進行供給。在現在的氧氣環境之下，氣孔系統已經達到了最長，超過這個限度就會供給不上，所以昆蟲在現在只能不斷改變來適應，故而現在的昆蟲變得很小，來更好的生存下去。

生物學家做過一個實驗，在高濃度的氧氣環境之中，大一點個頭的昆蟲時間久後會帶有繼續進化的趨勢，進化後可以得到更多的氧氣，也可以變得更大。

出土的化石已經證明遠古的昆蟲比現在的昆蟲要大。為什麼呢？我覺得可從以下幾個方面回答。

一、遠古時代的空氣含氧量比現在多，大氣含氧量多意味著新陳代謝所需要的氧氣能讓大個頭物種盡情揮灑。曾經有專家推斷，空氣中的含氧量是影響昆蟲個頭大小的重要因素。距今3億年前後，當時地球大氣的含氧量達到27%—35%，而現在地球大氣的含氧量在21%左右。

二、遠古時期，生物多樣化比較低，生存競爭壓力小，生存環境比較安逸，體型大的物種能獲得的資源就比體型小的物種要多。

三、當生物多樣化程度越高，生物間的生存競爭越大，面對的生活壓力增大，此時它們就必須選擇是進化得比競爭對手大來爭奪資源，還是進化得越來越小來減少體內資源的消耗。結果很明顯是當時的環境選擇了後者。

四、因為大環境決定了個頭小的比個頭大比較有利於物種的生存，個頭大的物種也被淘汰掉了，剩下的都是小個頭的物種，物種中影響個體變大的基因也因大個頭物種的消失而消失，剩下的都是小個頭的基因。隨著生存壓力的增大，以及基因的限制，最終導致了遠古時代的大型昆蟲不復存在。

總的來說，遠古時代的昆蟲，由於當時環境因素和自身需要長成了大型的昆蟲來爭奪資源以保障生命的延續，而當環境改變以後，昆蟲必須透過自身的進化來適應環境，就比如後來的環境和氣候不再適合大型昆蟲的發展，那它們只能透過自我調節來適應環境和氣候的變化，於是它們透過小體型來減少能量的高速消耗以保障生命的延續，如果那些適應不了，只能被淘汰掉。

二疊紀巨型昆蟲時代

科學家們透過化石記錄發現，在恐龍之前，地球上就有巨大的物種存在，它們就是3億年前石炭紀的巨型節肢動物。

3億年前石炭紀地球上生活著巨型昆蟲，蜻蜓翼展接近一米。 科學家們透過化石記錄發現，在恐龍之前，地球上就有巨大的物種存在，它們就是3億年前石炭紀的巨型節肢動物，包括超大的蜉蝣昆蟲、蠍子；吊蘭大小的蜘蛛；還有5英尺長的千足蟲，等等。其中最神奇的應是巨型蜻蜓，它們的翼展可以達到2英尺半（接近1米），有老鷹那麼大，是地球上有史以來最大的昆蟲。

但經過大約5000萬年，從二疊紀的中期到晚期，這些巨型物種消亡了。 長期以來，科學家們都猜測，也許是大氣中氧氣含量的變化在它們的興亡中起了關鍵作用。現在，古生物學家開始探究這些大小與現在的老鷹相當的遠古蜻蜓、蟑螂以及其它超型昆蟲的興亡是否與超高的氧含量有關。

石炭紀地球大氣層中氧氣濃度高達35%。不久前，美國耶魯大學生物學家羅伯特·貝爾納等人發表的一項古氣候研究肯定了這個猜測。研究者在報告中指出，石炭紀時地球大氣層中氧氣的濃度高達35%，比現今的21%要高很多。許多節肢動物是透過遍佈它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣，而不是透過血液間接吸收氧氣，所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進化。

高濃度氧氣環境中，大個頭的昆蟲就有進化上的優勢，它們可以獲得更多的氧氣。對海洋中的無脊椎動物的研究也發現，在更冷和氧氣含量更高的水體中，那裡的生物體積也更大。透過對果蠅的研究發現，有的果蠅在高氧環境中體型增大，有的並沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環境下，接受試驗的果蠅生活到第五代，身體尺寸增長了20%。這是因為較高的大氣壓會使氧氣更多地進入昆蟲體內。（百度百科節選）

史前那些巨型動物滅絕之謎一直是科學家研究的重點，最新研究稱，數百萬年前巨型飛行昆蟲的出現和衰落，或許與在水中呼吸的它們的幼蟲能夠獲得的氧氣數量有關。石炭紀不僅僅是巨型昆蟲的時代，也是昆蟲開拓天空的時代，直到今天，昆蟲仍舊是唯一有飛行能力的節肢動物。某些科學家認為本文開初提到的昆蟲有可能具有飛行能力，但畢竟沒得到化石的確認。比較公認的飛翔能力還是被認為是在3.2億年前出現，不考慮前面提到的沒發現翅膀的“可能有飛翔能力”的古老昆蟲，目前被公認最早飛上天空的是蜻蜓。 [3] 長期以來，科學家們都猜測，也許是大氣中氧氣含量的變化在它們的興亡中起了關鍵作用。古生物學家開始探究這些大小與現今的老鷹相當的遠古蜻蜓、蟑螂以及其它超型昆蟲的興亡是否與超高的氧含量有關。英國普利茅斯大學海洋學與工程學院的大衛-比爾頓博士參與了這項研究，他說：“史前時期，更高水平的氧氣透過對它們的幼蟲產生影響，可能助長了巨型昆蟲的進化，很多已經滅絕的龐然大物都要經歷水棲幼蟲階段，這可能並非偶然。”該研究成果發表在《公共科學圖書館》上，比爾頓及其聯合論文作者威爾克-威爾伯克在文章中指出，水棲昆蟲幼蟲對氧氣水平的起伏波動，比在空中呼吸的陸棲成蟲更敏感。儘管以前科學家也曾提出氧氣水平同巨型昆蟲之間有聯絡，但是並沒有人提供可以證明它們之間是如何聯絡在一起的確鑿證據。該研究主要著眼於石蠅，它稱，蜻蜓、石蠅和蜉蝣等水棲幼蟲直接從水裡獲得氧氣，而水體裡的氧氣遠比空氣裡的少。而且幼蟲從水裡獲取氧氣的效率也遠比在空中呼吸的成蟲更低。科學家稱，因此它們可能對可用氧氣的變化更敏感，氧氣塑造昆蟲體型大小的作用，或許對水棲幼蟲尤為重要，它決定了昆蟲身體生長的上限。巨型昆蟲是涉及到遙遠過去的科幻故事裡的一大特色，以巨型蜻蜓為特寫的邁克爾-克瑞奇頓的小說《侏羅紀公園》，產生了票房收入高達數百萬美元的電影鉅製。科學家認為，記錄顯示翼展長達75釐米的這種巨型昆蟲，生活在大約3.54億到2.9億年前的石炭紀時期。威爾伯克說：“迄今為止，瞭解生活在過去的巨型昆蟲的嘗試，主要是透過觀察(化石)陸棲成蟲來實現。而我們的工作表明，透過幼蟲解決史前巨人症的問題，或許有助於我們更好地瞭解氧氣是如何限制昆蟲的身體大小的。”遠古時代，地球大氣層中氧含量遠遠超出了今天的標準，而古生物學家透過化石標本得知遠古時代的昆蟲體積普遍大於現代。為什麼古代的昆蟲會如此巨大？科學家猜測這有可能與當時的大氣含氧量有關，昆蟲是透過它們身體上的氣孔系統來“呼吸”的。氣孔連著氣管，而且由上往下又附著更多層的越來越小的氣孔，由此把氧氣送到全身。在現今的氧氣水平下，氣孔系統的總長度已經達到極限；超過這個限度，氧氣的水平就會變得不夠。因此該構造可以有效地決定昆蟲的形體大小。石炭紀時代的大氣氣壓也確實比現今要高。高濃度氧氣環境中，大個頭的昆蟲就有進化上的優勢，它們可以獲得更多的氧氣。對海洋中的無脊椎動物的研究也發現，在更冷和氧氣含量更高的水體中，那裡的生物體積也更大。透過對果蠅的研究發現，有的果蠅在高氧環境中體型增大，有的並沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環境下，接受試驗的果蠅生活到第五代，身體尺寸增長了20%。這是因為較高的大氣壓會使氧氣更多地進入昆蟲體內。 [4] 正方 高氧濃度造就了古代巨型昆蟲石炭紀地球大氣層中氧氣濃度高達35%。不久前，美國耶魯大學生物學家羅伯特·貝爾納等人發表的一項古氣候研究肯定了這個猜測。研究者在報告中指出，石炭紀時地球大氣層中氧氣的濃度高達35%，比現今的21%要高很多。許多節肢動物是透過遍佈它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣，而不是透過血液間接吸收氧氣，所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進化。這些認識來源於對遠古大蜻蜓的飛行機制的研究。科學家們長期認為，那樣巨大的蜻蜓只能滑翔而不可能飛。航空工程師羅伊·貝克邁爾指出：“很明顯，它們是能飛行的。”其中關鍵條件之一是它們的翅膀可以擺動、彎曲和扭轉。現代蜻蜓就是靠彎曲和扭轉它們的雙翅來上升和前進的。化石資料表明，古蜻蜓的雙翅上有類似於現代蜻蜓的褶皺結構，現代蜻蜓能扭動外部的翅膀，而古蜻蜓可以緩緩地扭動全部翅膀，所以它們也許不會飛得太快，但還是能飛的。但是那麼巨大的昆蟲，就算是緩慢的飛行也會因肌肉運動而產生大量熱量。因此，古代蜻蜓一定得有排出自身熱量的途徑，不然它們會被自己的體溫烤死。這一點是美國拉特格斯大學的昆蟲學家邁克爾·梅最先指出的。科學家發現，現代蜻蜓和其它昆蟲一樣，體內有一種叫血淋巴的體液（即無脊椎動物的血）在它們整個身體中迴圈流動。當它們太熱的時候，會增加腹部血淋巴的流量，它們的腹部既長且薄，可以透過對流，散去多餘的熱量。這就像汽車的冷卻系統把熱量從發動機處帶走一樣。儘管還沒有找到直接證據，但梅認為很可能古代蜻蜓也有類似的機制，使它們能長時間飛行而不至於過熱。之所以沒有找到直接證據，是因為化石通常只保留下骨骼材料。 [4] 反方 體型與氧氣含量也許並沒有必然聯絡昆蟲透過各種技能適應氧氣濃度的變化。

雖然貝爾納等人的分析很精彩，但一些科學家還是心存疑慮，甚至有的還提出了截然相反的結論。

為探究昆蟲體型大小變化的根源，亞利桑那大學的昆蟲研究員喬恩·哈里森和他的同事在不同的含氧量環境中餵養了蝗蟲、米蟲、果蠅以及其他昆蟲，並對它們的大小進行測量，以解答遠古地球的高氧大氣是否與古代巨型昆蟲的進化有關。哈里森他們起先認為個體較大的昆蟲在含氧量較低的環境中生存更困難，然而結果卻不是如此。例如，小蝗蟲在低含氧量環境中尤其是氧氣濃度低於15%的環境中就無法生存，而成年蝗蟲則可以在2%的氧氣含量環境中生存下來。哈里森在美國地質協會與加拿大地質聯合大會上表示，在初步實驗中，他們將一些與自己祖先一樣都沒有呼吸器的現代昆蟲放在富氧環境中，結果發現較高的氧氣含量並不必然產生較大的個體，而較低的氧氣含量也並沒必然會產生較小的個體。哈里森解釋說，昆蟲透過各種各樣的技能來適應氧氣濃度的變化。這些技能包括增大氣孔和增加進入身體的新鮮空氣量等。而在這些昆蟲中，有的更善於增加吸入的新鮮空氣量，有的則更善於擴大氣孔的大小。也正是因為這些原因，使得他們對所研究的問題有了不同的答案。昆蟲體型大小是否與氣壓高低有關。哈里森說：“我想問的是為什麼現代昆蟲的個體都如此小？”過去，研究人員猜想，與現今大氣含氧量為21%相比，石炭紀時期大氣含氧量達到35%，在這種環境中，更容易產生大型昆蟲。而哈里森的研究卻發現，體型與氧含量也許並沒有必然聯絡。那麼，昆蟲體型大小是否與氣壓高低有關？與此同時，耶魯大學古生物研究生約翰·凡登·布魯克斯也在鱷魚身上進行了相同的實驗。試圖找到在二疊紀時期高達30%的氧氣含量環境是否會在生活其中的動物骨骼中留下任何線索。結果發現，在一定的高氧含量環境中生活的鱷魚個頭更大。但氧含量超過27%或28%時，這種變化就不那麼明顯了。布魯克斯還打算在下一步實驗中，將虹鱂放在不同氧含量的環境中餵養，並觀察在數代之後有什麼變化。此外，科學家透過對果蠅的研究發現，有的果蠅在高氧環境中體型增大，有的並沒有。但在氧氣含量高、氣壓也 高的環境下，接受試驗的果蠅生活到第五代，身體尺寸增長了20%。難道氣壓的高低也與昆蟲大小有關？這些實驗結果的不一致不能不讓人對先前的猜想產生疑問：氧氣是否真的造就了古代巨型昆蟲？遠古時代的巨型昆蟲的滅亡果真是大氣中氧氣濃度減小導致的嗎？對這些問題的解答，看來還得有更加充分的證據才行。

大約三億年前左右的石炭紀，巨型昆蟲確實在地球上很常見，但是要說比現代人還要大，那就有點太誇張了，目前發現的地球史上唯一比人還大的昆蟲就是生活在石炭紀的遠古蜈蚣蟲（Arthropleura armata）。遠古蜈蚣蟲生活在大約3.15億到2.99億年前的石炭紀晚期的現在北美東北部和蘇格蘭地區，是有史以來已知的最大的陸地無脊椎動物，身長可達2.5米。石炭紀昆蟲體型巨大的主要原因是因為當時地球大氣中氧氣含量更高，同時也沒有大型陸生捕食者。

大氣氧是影響昆蟲體型的最主要因素。在石炭紀和二疊紀，大氣中的氧氣濃度明顯高於今天的濃度。遠古蜈蚣蟲時期呼吸的空氣含氧量為31%到35%，而現在呼吸的空氣含氧量僅為21%。

昆蟲透過叫做氣管的小管子呼吸，它只能被動地將氧氣從大氣輸送到身體細胞。一旦昆蟲達到一定的尺寸大小，它們身體需要的氧氣就會超過透過氣管運送的氧氣量，所以昆蟲的最大體型受限於空氣中的氧氣含量。對這一理論的支援來自於事實，大約3億年前，許多昆蟲比今天的同類昆蟲要大得多，例如，翅展65釐米的遠古蜻蜓和蜂鳥大小的螞蟻。

研究表明，如果在低氧條件下飼養昆蟲，幾乎所有的昆蟲都會變小；而當給昆蟲更多氧氣時，許多昆蟲的體型都會變大，有的昆蟲甚至可以在一代的時間裡變大20%左右，體積龐大的昆蟲也需要更多的氣管。

隨著二疊紀條件的改變，空氣中氧氣含量下降，而且伴隨超級食肉動物恐龍的出現，這些巨型昆蟲的體型逐漸變小。