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如何科學(xué)地解釋一條龍

2014-04-29 00:44:03Ent
高中生學(xué)習(xí)·高一版 2014年4期
關(guān)鍵詞:霍比特中土魔戒

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在電影《霍比特人2》中,毫無(wú)疑問(wèn),最搶眼的角色是小葉子,呃不,是巨龍斯矛戈。那么,作為科學(xué)的魔戒迷,要做的當(dāng)然是手賤看看如何科學(xué)地解釋一條龍……

是的,手賤,但并非全無(wú)理由的賤。用行話來(lái)說(shuō),魔戒是一個(gè)“低魔世界”。和龍與地下城以及絕大部分其他奇幻設(shè)定不同,中土大陸上魔法并不是日常生活的一部分,普通人并不能靠秘籍或者學(xué)院修煉成法師,絕大部分魔法要么是來(lái)自神的使者,要么是上古遺物。的確,中土的龍是“邪神”培育出來(lái)的改造物種,但也不像是純魔法生物,它們的很多特征也許都是可以不用魔法解釋的呢。

所以,龍(Dragon)到底是什么呢?

一、分類

外貌上,西方神話和奇幻體系里的龍看起來(lái)很有爬行動(dòng)物的特征。它們卵生,體表沒(méi)有毛也沒(méi)有羽毛,卻有類似蛇或者鬣蜥的鱗片狀物,看起來(lái)就是個(gè)長(zhǎng)翅膀的大肥蜥蜴。

但是我認(rèn)為龍更可能是哺乳動(dòng)物,或者至少是擁有較高代謝的非典型爬行動(dòng)物(也許類似于某些獸腳類恐龍)。主要原因是,龍不可能是冷血?jiǎng)游铩环矫嬖S多龍都能?chē)姵龌鹧?,另一方面大量的龍選擇了寒冷的高山和極地作為巢穴。如果龍真的是冷血的,騎士只要選擇在冬天屠龍就可以了……有趣的是,在第一部霍比特人電影里,龍有4條腿加上2只翅膀。但是到了第二部,他們反悔了,改成了兩條腿,翅膀充當(dāng)了前肢。

體表鱗片等特征并非嚴(yán)重問(wèn)題。穿山甲就有角質(zhì)鱗甲,雖有稀疏硬毛但并不顯眼。皮膜狀翼也非爬行類獨(dú)有,我們有蝙蝠嘛。至于卵生——鴨嘴獸也是卵生的,最不濟(jì)也是個(gè)返祖。

而且卵生還有更高大上的解釋——兼顧運(yùn)動(dòng)能力和食物來(lái)源。絕大部分龍具有飛行能力。但飛行是耗能極高的運(yùn)動(dòng)方式,需要盡量減輕重量。鳥(niǎo)類為了減重連骨骼都是中空的。帶著胎兒上天顯然不太劃算,可能避免的話肯定是好事。另一方面,胎盤(pán)對(duì)于物質(zhì)交換是屏障,脂類物質(zhì)難以通過(guò),可是脂類卻是主要的能量?jī)?chǔ)備。一只進(jìn)食穩(wěn)定的妊娠動(dòng)物可以提供源源不斷的糖類給胎兒,但如果環(huán)境中有季節(jié)性食物稀缺(比如冬眠),母親的能量?jī)?chǔ)備就難以直接供給胎兒,這時(shí)不如提前產(chǎn)下然后用乳汁喂養(yǎng)?,F(xiàn)實(shí)中這樣的事情已經(jīng)發(fā)生在熊科身上了。熊科的幼崽都小得可憐,這和熊科要冬眠是分不開(kāi)的。那么對(duì)于龍來(lái)說(shuō),重新使用卵生機(jī)制也不是什么不可能的事情。

此外,斯矛戈還有一個(gè)值得注意的特點(diǎn)是極其豐富的表情。爬行動(dòng)物是沒(méi)有這么發(fā)達(dá)的表情肌肉的,事實(shí)上中土大陸上恐怕也就人類能達(dá)到這種程度,所以它大概是混入了人類的相關(guān)血統(tǒng)。副作用是,它好像也隨之繼承了某人的長(zhǎng)臉和長(zhǎng)脖子……

非著名分類學(xué)家涅克羅曼諾夫大人曾將奇幻文化中的原龍鑒定為“哺乳綱鱗甲目龍科原龍屬原噴火龍種” 。不過(guò)這并不適用于魔戒中的龍,因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)定,龍不是自然演化出來(lái)的,也不是憑空創(chuàng)造出來(lái)的,而是魔茍斯大人改造出來(lái)的(遺傳工程?),或許是融合了蝙蝠、穿山甲和鴨嘴獸等生物的特征(魔茍斯自己沒(méi)有創(chuàng)造全新生命的能力,中土所有邪惡物種都是他改造原有物種而得到的)。對(duì)于改造物種的分類方式,學(xué)界還沒(méi)有達(dá)成一致意見(jiàn),在此我姑且提議,將它劃入改生綱中立邪惡目魔茍斯科龍屬烏魯洛克種有翼亞種,擬定學(xué)名Dracus urulóki。

二、火焰

從口中噴火,這是龍最驚人的特征之一——其實(shí),它沒(méi)有看起來(lái)那么神。

在探索頻道紀(jì)錄片《未來(lái)狂想曲》里,設(shè)想了一種能夠噴射腐蝕液體的“悍婦鳥(niǎo)”。這種鳥(niǎo)是有現(xiàn)實(shí)依據(jù)的——以非洲氣步甲Stenaptinus insignis 為代表的眾多炮兵甲蟲(chóng)就能?chē)娀稹冒刹⒉皇浅嗉t的火焰,只是高溫氣液混合物而已。非洲氣步甲會(huì)在體內(nèi)分別合成對(duì)苯二酚和過(guò)氧化氫,分別儲(chǔ)存在體內(nèi)的兩個(gè)“燃料艙”,使用時(shí)把二者注入專門(mén)的燃燒艙中,再加水和酶。這個(gè)反應(yīng)放出的熱量足以把溶液煮沸,產(chǎn)生的大量氣體將滾燙的混合物噴射出去——里面還含有劇毒的反應(yīng)產(chǎn)物苯醌。全過(guò)程只需幾分之一秒,噴口還能自由調(diào)節(jié)方向。既然連小小甲蟲(chóng)都能有這么復(fù)雜的機(jī)制,那么對(duì)于巨龍來(lái)說(shuō),合成一些可燃?xì)怏w,噴射出去的時(shí)候再摩擦點(diǎn)個(gè)火,不算什么難事兒吧?

古生物學(xué)家亨利·吉推薦的可燃?xì)怏w是乙醚。實(shí)驗(yàn)室里獲得乙醚很簡(jiǎn)單,向乙醇中加硫酸促使其脫水即可(有危險(xiǎn),非專業(yè)人士或非龍者請(qǐng)勿自行模仿)。而且乙醚極易燃燒,甚至火星都可能點(diǎn)燃。這種東西作為火焰來(lái)源,相當(dāng)不錯(cuò)。

但要怎么合成?很多微生物(比如酵母菌)的代謝產(chǎn)物就是乙醇,而一些硫桿菌可以分泌硫酸(因此它們是鋼鐵銹蝕的元兇之一)。假如能培養(yǎng)起一個(gè)菌落體系,讓前者的乙醇經(jīng)歷后者的脫水作用,就可能合成乙醚——或者干脆改造龍本身的代謝,讓龍自己完成全過(guò)程。最后乙醚蓄積起來(lái),需要時(shí)噴出體外,同時(shí)用牙齒撞擊打出火花,就完成了噴火過(guò)程。

更妙的是,乙醚比水輕、和水也不能互溶,所以如果一次噴出大量乙醚,燃起的熊熊大火對(duì)普通中土居民來(lái)說(shuō)一時(shí)間還無(wú)法撲滅。這樣的“三昧真火”,成就斯矛戈的威名可謂輕而易舉。

三、飛行

和神話般的噴火相比,看似司空見(jiàn)慣的飛行,實(shí)現(xiàn)起來(lái)反倒困難得多。原因很簡(jiǎn)單,斯矛戈太肥了……

有多肥?原著里沒(méi)有說(shuō),電影里也沒(méi)直接說(shuō),但給出了斯矛戈腦袋覆滿金幣的形象,也給出了比爾博趴在金幣堆上的形象。利用金幣大小為中介,我們可以比較一下。把斯矛戈的鏡頭和比爾博的鏡頭以金幣大小作參照拼起來(lái),就能看出巨龍多大了。

負(fù)責(zé)霍比特人電影特效的威塔工作室給出的官方設(shè)定是,比爾博身高1.27米(比一般的霍比特人高,托老爺子曾說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)身高是0.9-1.1米)。根據(jù)著名魔戒網(wǎng)站TheOneRing.net網(wǎng)友Demosthenes的計(jì)算,比爾博高31金幣,而光是斯矛戈的眼睛就長(zhǎng)達(dá)18.1金幣(74厘米)!相比之下,你的眼睛只有半個(gè)金幣多點(diǎn)兒,就連藍(lán)鯨眼睛也不過(guò)4金幣而已。(順便一說(shuō),根據(jù)一項(xiàng)研究,眼睛的大小和動(dòng)物奔跑的速度正相關(guān),所以高速飛行的斯矛戈有雙水汪汪的大眼睛倒也合理。)

用同樣的辦法得出,斯矛戈的鼻孔高94厘米,頭更是長(zhǎng)達(dá)6.7米。進(jìn)一步推算得到斯矛戈體長(zhǎng)可能在60米左右,翼展更是可能長(zhǎng)達(dá)100米。(作為佐證,新西蘭航空的波音777飛機(jī)上印的那只斯矛戈,全長(zhǎng)54米。)

好了,地球上還從來(lái)沒(méi)有過(guò)這么大的動(dòng)物。就連古往今來(lái)第一大的藍(lán)鯨,體長(zhǎng)也不過(guò)30米。體重和體長(zhǎng)成三次方正比,翅膀升力卻只大概成二次方,所以斯矛戈的翅膀必須又超長(zhǎng)又超寬,扇起來(lái)特別費(fèi)力,展弦比還低……

另一方面,鳥(niǎo)類能飛不光是靠扇翅膀,還靠減重。不光鳥(niǎo)骨是中空的,鳥(niǎo)體內(nèi)還充滿了氣囊。對(duì)于斯矛戈來(lái)說(shuō),這些氣囊會(huì)更加重要。事實(shí)上它甚至可以往里專門(mén)裝一些更輕的氣體,比如甲烷(屁的成分之一)……所以更現(xiàn)實(shí)的方案是,斯矛戈不是飛機(jī),而是飛艇,里面大部分是空的,只需不多的翅膀動(dòng)力就能讓它自由飛行。(這也解釋了它的骨頭要如何支撐這么大的重力。)

所以,圓滾滾的龍才是進(jìn)化的方向嗎?!

四、小結(jié)

綜上,斯矛戈是一只卵生有鱗飛行哺乳類,體內(nèi)有生成乙醚的完整代謝途徑,平均密度很低、有大量的氣囊。聽(tīng)起來(lái)很奇怪嗎?總不會(huì)比那個(gè)擁有鳥(niǎo)的生殖方式、爬行動(dòng)物的步態(tài)、哺乳動(dòng)物的生理、鼴鼠的毛皮、河貍的尾巴、海獺的腳、蛇的化學(xué)武器還有鴨子的嘴的東西更奇怪吧。

但是有一件事情,科學(xué)似乎無(wú)能為力。龍是高智商的生物,很多龍都會(huì)說(shuō)人話,可是你要怎么解釋,為什么斯矛戈作為一頭中土第三紀(jì)的巨龍,聲音聽(tīng)起來(lái)卻和卷福,呃,我是說(shuō)本尼迪克特·康伯巴奇的性感男中音一模一樣呢?這一定是魔法,必須的。

(轉(zhuǎn)載自果殼網(wǎng))

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