史前動物為什麼都那麼大？

在穩定的環境中，自然選擇總是有利於身高體大的動物。無論是在獲取食物、搶佔棲息地、抵禦天敵方面都會佔盡便宜，在求偶階段也能得到更多異性青睞。因此，體型大的動物更容易活下來並留下更多後代，而由於遺傳，大個體的後代也傾向於較大，生存和繁衍上的優勢就得以保存並代代鞏固。

根據柯普法則，動物總是隨着時間推移而不斷變大，直到生物大滅絕降臨，巨型動物滅絕，較小的動物取而代之。恐龍等巨型史前動物都是這樣出現的，也是這樣走向消亡的。迄今最後一次滅絕事件是在1.2萬年前，現存最大的動物都是這次災難的倖存者。理論上講，今後我們一定可以看到比恐龍更大的動物。

提到史前動物，大家首先會想到巨大，並且想當然地認為它們個個都比現代動物大得多。實際上，雖然許多史前生物的確非常非常大，但我們所熟悉的巨型史前動物並非同時出現的。巨大的恐龍，包括植食性的巨型蜥腳類恐龍如阿根廷龍、樑龍和捕食性的大型獸腳類恐龍如霸王龍，生活在中生代的侏羅紀和白堊紀時期，大約從距今2億年前至6600萬年前。約4500萬年前的新生代始新世，地球上出現了第一波巨型哺乳動物，包括像犀牛的猶因他獸和碩大的安氏中獸。長毛的猛獁象、幾噸重的大地懶和威風凜凜的劍齒虎則是生活在最後一個冰河時代，距今約500萬年前到1.2萬年前。四足動物登陸已有3.7億年歷史，出現過這麼幾波巨型動物很正常，我們不能拿整個地質史來比今天這一個時期。

史前動物並非都那麼巨大，與恐龍同享中生代同一片土地的還有我們哺乳動物的原始種類，它們多數只有耗子大小；最小的恐龍——長着羽毛的胡氏耀龍體長只有40釐米。史前動物並不一定比今天的同類或近緣物種大。生活在6000萬年前古新世時期的泰坦蟒，全長12.8米，比一輛大巴車還長，重達1.1噸，相當於一輛大眾polo轎車的重量，比現存所有的蟒蛇都大得多。而與泰坦巨蟒大致生活在同時期的始祖馬——今天馬的祖先，卻比現在的馬小得多，它的肩高只有40釐米，僅相當於一隻狐狸大小。

為什麼部分史前動物能長那麼大呢？早在19世紀科學家就發現，從化石記錄的信息來看，動物總是隨着時間推移在不斷變大，這條規律我們稱之為柯普法則。根據達爾文進化論，動物都有過度繁殖的傾向，而由於變異，它們的後代有的大一些，有的小一些。在穩定的環境中，自然選擇總是有利於大的動物。體型大意味着效率高，"大象-老鼠"曲線告訴我們，體重越大單位體重耗氧量就越小。無論是食草動物還是食肉動物，身高體大的個體在獲取食物、搶佔棲息地、抵禦天敵方面都會佔盡便宜，在求偶階段也能得到更多異性青睞。因此，體型大的動物更容易活下來並留下更多後代，而由於遺傳，大個體的後代也傾向於較大，生存和繁衍上的優勢就得以保存並代代鞏固。這樣，在自然選擇強大而持久的作用下，動物就朝着越來越大的方向發展了。那些巨大的恐龍和古獸，都是經歷了幾千萬年的演化才出現的。

自然界也一定存在一股反作用力阻止動物變大，否則我們今天早就滿地巨獸了，重力就是這樣一股反作用力。科學家推測，恐龍的骨骼和肺部生理學最有可能與鳥類相似，它們的骨骼上有氣穴，減輕了重量，防止在體型增大時發生塌陷。它們的肺也非常強大，使它們呼吸和熱交換更有效率，從而支持其長到更大的體型。現存最大的動物藍鯨，也是有史以來最大動物之一，它們生活在海洋裏，水的浮力能幫助它們支撐體重。也正是由於這個原因，海中的動物通常能長得比陸地上更大。

當然，阻止動物持續增大最強大的反作用力當屬生物大滅絕。在穩定安逸的環境中，動物總是不斷變大，大型化往往伴隨着特化，使巨型動物成為適應當前環境的"專家"。然而環境卻不總是一成不變的，地球內外和太空中的種種因素都可能導致環境在短時間內劇變，這樣首先遭殃的就是這些無處可逃、繁殖又慢的巨型動物。因此，大型化就是動物演化道路上的一個死衚衕，帶給動物的必將是暫時的繁盛與最終的消亡。當大滅絕到來，巨型動物滅絕，新的較小的動物取而代之，重走大型化之路，直到下一次大滅絕到來。

很多人説過去的動物大是因為史前大氣中含氧量高，這種説法缺乏科學道理。地球上含氧量最高的時期不是恐龍時代，也不是新生代的兩次巨獸時代，而是恐龍出現前一億多年的古生代石炭紀，當時大氣中含氧量達到了35%。恐龍時代前夜的三疊紀是寒武紀大爆炸以來大氣含氧量的最低谷，僅15-18%。恐龍時代的大氣含氧量為15-25%，新生代是21-25%，並沒有明顯差異，可知恐龍的巨大與含氧量無關。不過，含氧量高雖不能刺激體型增長，但有助於支持動物更大的體型，尤其是對昆蟲等無脊椎動物。昆蟲只有氣管沒有肺，呼吸器官很不發達，需要空氣中有很高的含氧量才能給較大的身體供氧。在石炭紀，蟑螂有家貓那麼大，而蜻蜓大得就像海鷗。

還有人説過去的動物體型大是因為氣候温暖。持這種觀點的人只知其一不知其二。根據貝格曼規則，在寒冷的環境中，恆温動物體型越大越有利，體型大意味着表面積/體積比較小，熱量散失較少，可以不必將過多能量浪費在維持體温。而爬行動物則正好相反，在温暖環境中，體型越大越有利於隔絕熱量，防止動物身體過熱。今天的全球平均氣温是15℃，明顯比恐龍時代和古近紀的巨獸時代低，而又顯著高於冰河世紀的巨獸時代，由此可知氣温高低與巨型動物的出現關聯不大。

那麼，到底是什麼原因導致今天我們見不到像恐龍和安氏獸、猛獁象這樣的龐然大物了呢？柯普法則已經告訴我們答案了。在這幾批巨型動物出現的巔峯期之後，地球經歷了生物大滅絕事件。6600萬年前的白堊紀末大滅絕消滅了恐龍，3400萬年前的始新世末滅絕事件殺死了包括安氏獸在內的大多數大型哺乳動物。大滅絕之後，巨型動物重新出現可能需要數百萬年乃至上千萬年的時間。恐龍滅絕以後，巨型哺乳動物用了1500萬年才演化出來。最近一次滅絕事件發生更新世末期，猛獁象、劍齒虎等巨獸紛紛倒下，這次滅絕距今只有12000年，還沒有時間演化出新的巨型動物。今天陸地上最大的動物——大象、犀牛、美洲野牛、北極熊和老虎等，都不是新形成的物種，而是那場災難的倖存者。

從理論上講，我們今後一定可以再次看到恐龍大小的陸地動物。畢竟，我們正在與有史以來最大的哺乳動物——藍鯨共享一個星球。藍鯨的體型超過了有史以來所有陸地動物，包括恐龍在內，曾生活在地球上的動物中只有中生代的巨型魚龍能與之比一比大小，如此説來，我們也沒有理由抱怨今天看不到巨型生物了。

按正常的生物演化規律，幾百萬至幾千萬年後陸地上必將出現達到甚至超過恐龍大小的巨獸。然而，人類活動正在阻止這一切。近幾百年來，多數大型動物都遭到不同程度的分佈退縮和數量鋭減，這種情況下大型動物能活下來就不錯了，更別説增大體型了。在這個人類代替自然選擇起作用的時代，動物會發現小型化才更有利。在生境破碎化和食物缺乏的環境狀況下，體型小的動物容易活下來，而人類的濫捕濫殺也更多地針對身高體大的動物。近一二百年，東北虎、鹹水鱷、大白鯊和抹香鯨等動物的體型都出現了不同程度的下降。恐龍和猛獁已死而不能復生，為了讓我們的子孫後代不再發出"為什麼見不到大型動物"的感歎，我們應該保護好我們的地球家園，保護好我們的動物夥伴。