TUhjnbcbe - 2024/10/12 17:16:00
本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。年，在印度尼西亚与马来西亚交界的婆罗洲一个原始森林里，当地土著捕到了一条长14.85米、重斤的网纹蟒，这是有记录以来最大的一条网纹蟒，比《吉尼斯世界纪录大全》里的身长10米于年被射杀的“前任”还要长得多。据说当时有上十个成年男子参与捕捉巨蟒，最后将它卖给了动物园，园方管理人员给它取名为“桂花”。虽然这个名字听起来比较温柔，但当它张开血盆大嘴时能轻松吞下整个人。不过到了年4月，国外一家网站曾刊发一则声明称，全球最长的“桂花蟒”身长为14.85米的数据有问题，因为当时测量的时候是在“桂花”蜕皮是进行的，等它完全蜕皮之后的实际长度大约在6.5~7米之间。眼看着快到手地持续了将近一个世纪、年金额追加到5万美金的用于奖励找到30英尺（9.1米）巨蛇的奖项就此错过。因为早在万年前，地球上符合这种要求的巨蛇就已经灭绝了。史前巨蛇有多大？年，一个来自美国和巴拿马的国际古生物科学考察队来到南美洲哥伦比亚，在该国东北部的塞雷洪露天煤矿里，科考队员发现了多片尺寸很大的动物椎骨和肋骨的化石，拥有丰富经验的随队古生物学家当即就判断这很有可能是巨蛇的化石。科考队将这些化石悉数进行清理后发现，它们来自不同的28条巨蛇，并且经过计算机模拟还原的画面也让专家组吓一大跳，因为这些巨蛇的身长很可能在12.8米-13.7米（42英尺-45英尺）之间，身体直径在1米左右，重约1.25-1.35吨，科学家将这种巨蛇命名为泰坦巨蟒（Titanoboa）。恐龙之后谁能“称王”？无独有偶，在塞雷洪露天煤矿里，考察队还挖掘出许多几乎与巨蛇化石“为邻”的史前鳄鱼和巨龟的化石，古生物学家推测它们很可能是巨蛇捕食的猎物。而通过碳-14年代测定法对挖掘出的化石年代进行判断得知，这些古生物大约生活在万年前。也就是说，这些巨蛇是万年前小行星撞击地球造成恐龙灭绝后，生活在陆地上的最大脊椎动物，完全称得上是当时陆地上的新霸主，几乎能吃掉所有遇到的动物。而在恐龙时代结束后的这相对较短的万年里，也就是大型动物遭到灭绝之后的白垩纪晚期到古新世，陆地上很快就被新的庞然大物主宰，而且还是对环境要求极高的蛇类这种冷血动物，这无不引起生物学家极大的研究兴趣。史前巨蛇是怎样出现的？蛇是一种变温动物（冷血动物），需要一定的温度维持其体内细胞活动的生物酶，因此当环境温度低于适宜温度时，就需要通过冬眠的方式将能量消耗和新陈代谢等生理活动降至最低水平，然后等待下一个春暖花开的季节带来。这也很好理解，毕竟对环境温度要求极高的蛇类，要长达数月不吃不喝度过寒冬，只能在冬眠之前饱餐一顿然后降低消耗来应对。然而对于体型庞大的巨蟒来说，就需要更高的环境温度来支撑它的生命活动。生物科学家根据泰坦巨蟒的身长和体重等参数并结合化石中蕴藏的信息，初步建模还原出赤道附近哥伦比亚所在地万年前的环境温度，那时候的平均气温在30摄氏度至34摄氏度（86华氏度至93.2华氏度）之间，比现在要高大约5.5度-8度。由于温度很高，以至于许多冷血动物的体型都很大，例如在地球更为温暖的从前，也就是恐龙时代以前的石炭纪（距今3.55亿年-2.95亿年），地球上之所以会出现的包括碳龟、远古蜈蚣虫等十大史前巨兽，就是因为这个时期气候温暖，空气也很潮湿，陆地上分布着大片热带雨林和沼泽地，为“巨虫”的生长和繁衍创造了极佳的条件。而恐龙灭绝后的万年里，由于环境温度偏高，因此能够长出泰坦巨蟒这样最大的陆地脊椎动物。不过超过一吨重的蛇也确实超出了科学家的想象。美国一位著名的蛇类专家哈里·格林（HarryW.Greene）曾表示，爬虫学家争论最多的是蛇不可能超过12.米（40英尺），但是现在却被泰坦巨蟒狠狠地“打脸”了。万年前的气温为什么那么高？有一种观点认为，发生在万年前的小行星撞击事件，一颗直径约10公里的小行星以大约每秒40公里的速度撞向地球（今墨西哥尤卡坦半岛），引起的爆炸相当于广岛原子弹核爆的70亿倍，约等于万亿吨TNT炸药的威力。由于猛烈的爆炸和引发的火山喷发等事件，导致大量尘埃抛入大气层中，同时也向大气释放了更多的二氧化碳，长达数月的遮云蔽日导致食物链崩塌，包括恐龙在内的许多生物遭到灭绝。而恐龙时代的结束，也意味着大量的生态位被空出来，为其它生物的生长和繁衍提供了机会。并且由于释放的二氧化碳量巨大，短时间内植物无法恢复固碳，强烈的温室效应导致万年的地球升温，有利于冷血动物向大体型的进化。当然，这可能只是一个想当然的结论，因为加拿大多伦多大学地球科学系地质学家最新研究表明，发生在古新世-始新世的极热事件（PETM事件）实际上与造成恐龙灭绝的小行星撞击事件关系不算太大。地质学家根据从太平洋和南大西洋钻取的重晶石矿物的硫同位素（δ34S）分析后推测，PETM时期由于大洋中的大型火成岩区域火山喷发和隆起作用，释放到海洋和大气系统中的二氧化碳总量几乎相当于人类第一次工业革命以来到本世纪末人为排放量的总和，大气中的二氧化碳浓度持续增加直接导致地球碳循环的极端变化，并诱发地球温度的飙升，导致底栖有孔虫发生大规模灭绝，而双鞭毛虫则在地球上扩张。据估算，在万年前的-年间，大气中的二氧化碳大约增加了44万亿吨，平均每年增加8.8亿-22亿吨，导致地球出现了持续约20万年的温暖期，平均温度飙升约6度。这个时期的地球热带雨林直接扩张到了南北纬45度附近，几乎没有寒带分布，南北极圈内也基本上看不到永久性冰川的存在。由于温度的升高，大多数动物不适应大幅温度上升变化，内热无法散去而纷纷被灭绝，而鸟类和哺乳类动物（恒温动物）为了节省更好的散热逐渐向体型较小的方向进化。但是对于蛇类这种冷血家族的成员来说，环境温度的上升就好比蒸桑拿一样，简直不要太爽，因为环境温度的上升有利于支撑它的生命活动的过程，因此体型越来越大。可以说“龙族”在这场博弈中之所以能打败“兽族”，主要是因为古新世-始新世的极热事件抑制了恒温动物变大变强，所以才有了泰坦巨蟒横空出世成为PETM时期陆地上的主宰。当然还有另一种说法，就是混乱的洋流导致封存在海底沉积物中的可燃冰大量释放，而可燃冰是一种主要成为为甲烷的有机化合物，它的温室效应是二氧化碳的20多倍。但无论是哪一种，在这个事件中“受益”最大的还是“龙族”，即便是今天的亚马逊绿森蚺、缅甸岩蟒、印尼网纹蟒等，它们的栖息地都有一个共同的特点，年均气温较高。泰坦巨蟒的灭绝给人类带来的启示成也温度败也是温度，蛇是一种既怕热也怕冷的变温，泰坦巨蟒也不例外，虽然在那个极热事件时期称霸一时，但终究还是躲不过温度下降或升高遭到灭绝而昙花一现。由于泰坦巨蟒只有在30度左右的温度环境时，其体内酶的活性才能达到维持机体正常的活动水平，这就意味着温度一旦下降到30度以下它就开始进入冬眠的状态，而温度一旦超过生理极限，它的身体新陈代谢会显著加快最后“中暑”而亡，这两种状态下的巨蟒都会变成其它肉食动物的盘中餐，而这种“养肥再杀”的剧本早在史前时期就演绎的活灵活现。虽然恐龙灭绝后的地表小冰河时期和极热事件偶有发生，但那些幸存下来的体型相对较小的鸟类和哺乳动物由于适应性更强，似乎像什么也没发生过一样又开始迅速崛起。现存的许多动物的始祖便是在古新世-始新世的极热事件后期开始出现的，例如蓝鲸的始祖巴基斯坦古鲸（简称“巴基鲸”）就是在那个时候下海的，并且从那时候起灵长类动物也吹响了占领全世界的冲锋号。然而不知道大家有没有从“龙族”与“兽族”的博弈中发现危机？地表温度的上升，为泰坦巨蟒向大型蛇类进化提供了温度支持，所付出的“代价”是每年约8.8~22亿吨、总量达44亿吨的二氧化碳释放量。而如今，由于人类大规模的燃烧化石等燃料，每年向自然界排放大约亿吨的二氧化碳，是万年前的16-41倍，如果按照这个排放量来计算，大约不到年古新世-始新世极热事件将再次重演。