石炭紀的空中殺手

程醉

在大約3億年前的石炭紀，氣候溫暖、濕潤，遍布著沼澤和森林。高大的喬木享受著上層空間的陽光雨露，而以蕨類植物為主的灌木則占據了森林的下層領地，伴隨著植物的繁茂，昆蟲、爬行動物和兩棲動物都有了很大的發展。此時，人們最熟悉的遠古動物——恐龍尚未出現。在樹木之上的廣袤天空中，體形龐大的飛行昆蟲“巨脈蜻蜓”主宰著一切生殺大權。巨脈蜻蜓的飛行時速超過30公里。它的頜部更是能夠將包括小型爬行動物在內的獵物撕成碎片。

高能的“空中殺手”

一只巨脈蜻蜓正在一片長滿蕨類植物的沼澤地帶悠閑地飛行。它不時地轉動著自己那顆碩大的腦袋，以便于讓那雙占據了頭部大部分位置的復眼來觀察周圍的情況。它的每只復眼由許多小眼組成，數目從3萬—10萬個不等。周圍的物體不斷地被這些小眼攝入，形成圖像。當物體在巨脈蜻蜓的復眼前移動時，小眼依次產生反應，它就能根據連續出現于小眼中的圖像和時間，確定出目標物體的運動速度。

一只匍匐在水邊的兩棲動物引起了巨脈蜻蜓的注意。在石炭紀，殼狀兩棲脊椎動物也逐漸繁盛了起來，它們被歸類為殼椎亞綱。殼椎亞綱的種類相當多，基本都是一些小型的、生活于沼澤或者是水邊地洞中的兩棲動物。這只身長大約30厘米的兩棲動物并沒有意識到來自空中巨脈蜻蜓的威脅。

巨脈蜻蜓在它的上空盤旋一圈之后，略微懸停一下，猶如一支離弦之箭，“嗖”的一聲便直接向獵物俯沖了下去。對于殼椎亞綱的小型兩棲類動物而言，它們根本沒有抵御巨脈蜻蜓攻擊的“武器”。想要活命，唯一的辦法就是在它抵達之前潛入水中。然而，這只“疏忽大意”的家伙運氣卻不太好。當它發現巨脈蜻蜓時，對方那6條帶著尖刺的腿已經牢牢地把它抱了起來，尖刺也深深扎進了它的身體。

巨大的“飛行高手”

1880年，在法國南部的科芒特里，煤礦工人們意外地挖出了一具長著超大翅膀的巨型昆蟲化石。1885年，法國古生物學家查爾斯·布隆尼亞爾在對這塊化石進行仔細研究之后，正式將其中的昆蟲命名為“巨脈蜻蜓”。

在昆蟲學界，古蜻蜓目、原蜻蜓目和蜻蜓目共同組成了蜻蜓總目。其中古蜻蜓目和原蜻蜓目的昆蟲早已經滅絕，而蜻蜓目從二疊紀起一直生存到現在，有將近3億年的歷史。巨脈蜻蜓和我們現在看到的蜻蜓并不相同，它是原蜻蜓目巨脈科的昆蟲。發現于美國北部俄克拉荷馬州諾布爾縣的早二疊世的二疊擬巨脈蜓化石，其翅展長度有71厘米，是目前世界上已知的最大的飛行昆蟲。

古生物學家在研究較小但更為完整的巨脈蜻蜓化石后發現，它們不但長得同現代蜻蜓很像，就連解剖結構也很類似。據此推測，巨脈蜻蜓的獵食方式、生活習性應該也和現代蜻蜓差異不大。

巨脈蜻蜓可以分別獨立地振動四只翅膀，因此便能隨心所欲地向前飛、向后飛，甚至是上下顛倒地飛。在高速飛行中，它們急轉彎時能夠產生很強的力。巨脈蜻蜓的眼睛擁有360°的全方位視野，強而有力的腿上長滿尖刺，使得它們可以輕松地抓住各種獵物。再加上位于頭部下方巨大且力道驚人的頜骨，還有強有力的口器，都能夠讓它們迅速地切割并吞食到嘴的獵物。直白地說，巨脈蜻蜓就是將一個體形巨大的飛行高手和一個武裝到牙齒的致命殺手組合到一起的石炭紀殺戮機器。

相似的“現代親戚”

科學家們曾經認為體形如此巨大的蜻蜓并不能真正地飛行，而僅僅是靠滑翔前進。但后來的研究發現，巨脈蜻蜓的翅膀上有類似于現代蜻蜓的褶皺，現代蜻蜓就是靠這些褶皺彎曲和扭轉它們的雙翅來上升和前進的。因此，巨脈蜻蜓的翅膀顯然也可以擺動、彎曲和扭轉。所以巨脈蜻蜓不一定飛得很快，但確實會飛。

本身龐大的軀體，再加上捕獵時拖著重量不輕的獵物，巨脈蜻蜓飛行起來可不是一件容易的事。它面臨的首要問題就是如何散熱。巨脈蜻蜓在飛行中，會因為肌肉的劇烈運動而產生大量熱量。如果沒有一套能夠快速排出自身熱量的生理機制，用不了多久它們就會被自己的體溫“熱死”。 現代蜻蜓體內有一種叫血淋巴的體液，通過增加腹部血淋巴的流量便可以散去多余的熱量?？茖W家們推測，在巨脈蜻蜓的體內也應該存在類似的物質。

但是，現代蜻蜓的體形如此小巧，它的“親戚”巨脈蜻蜓為什么會長得這么大呢？答案就在于它們的呼吸方式?，F代蜻蜓和巨脈蜻蜓都沒有肺，它們是通過身體上的氣孔來“呼吸”的。氣孔是一種可以打開或關閉的小洞，能夠讓氧氣進出身體。氧氣通過氣孔進入蜻蜓的身體以后，會經過一連串氣管，把氧氣直接運送到體內的每一個細胞。在目前的氧氣水平下，現代蜻蜓的氣孔系統總長度已經達到極限，超過這個限度，蜻蜓氧氣的水平就不夠了。所以，現代蜻蜓沒有辦法長太大。

而巨脈蜻蜓所生活的石炭紀，空氣中的氧含量要遠遠高于現在，差不多高達35%，而現在空氣中的氧含量大約只有21%。10%的氧含量似乎聽起來并不算相差太多，但對于通過微型氣管直接吸收氧氣的巨脈蜻蜓來說，氧氣較多則表明它們體內的呼吸系統較小，因此體內便可以容納更多的東西。所以，高氧氣含量直接促使了巨脈蜻蜓向著巨型的方向進化，并且最終成為了巨大、兇猛的掠食昆蟲。

滅絕的“天空霸主”

巨脈蜻蜓滅絕的原因眾說紛紜，我們目前可以肯定的是，巨脈蜻蜓是在“石炭紀生物大滅絕”事件中滅絕的，在那個階段，大約有30萬種巨型昆蟲因此而滅絕。

大約3億年前，地球處于石炭紀晚期。地幔巖漿活動引燃了遍布全球的地下煤炭層，火勢很快便蔓延到地面?？諝庵袠O高的含氧量加劇了大火的擴散，倒下的樹木又引燃了更多的樹木，遠古的大陸上一片火海。這場大火持續燃燒了10年之久，覆蓋了當時地球一半以上的陸地。

在這種情況下，巨脈蜻蜓失去了棲息地，失去了食物來源。更為嚴重的是，大氣中充滿了有害氣體和煙霧，它們遮擋了一半以上的陽光，使得植物無法進行光合作用，空氣中的含氧量急劇下降。包括巨脈蜻蜓在內，地球上46%的物種因此走向滅絕。約1萬年之后，地球開始進入恢復期。但此時空氣中的含氧量已經完全不能滿足巨脈蜻蜓的活動所需，最后一只巨脈蜻蜓拼命扇動了一下翅膀也閉上了眼睛。至此，以巨脈蜻蜓為代表的巨型昆蟲時代便徹底結束了。