當(dāng)今稱霸天空的鳥類,崛起于恐龍滅絕之后,在恐龍滅絕之前相當(dāng)長一段時(shí)期,鳥類只能偏居一隅。那時(shí),天空“霸王”是這么些生物?
如果用一個(gè)詞來形容3億年前的石炭紀(jì)的話,那么,應(yīng)該是“富氧”。
石炭紀(jì)的大氣含氧量高達(dá)35%,是今天大氣含氧量(21%)的1.6倍。用氣象說,那時(shí)候一次暴雨前的閃電就可能引發(fā)森林大火。如此豐富的氧氣,造就了一個(gè)可怕的結(jié)果,那就是讓昆蟲變成巨型怪物!
為什么呢?要知道,許多昆蟲和節(jié)肢動(dòng)物并非像人類一樣依賴血液攝取氧氣,而是直接用它們身體內(nèi)的“小氣管”采集氧氣。這種攝氧方式,在大氣含氧量較高的環(huán)境下,會使昆蟲的體形大得嚇人。雖然這只是“巨型昆蟲說”的一個(gè)理論,但理論的闡述者Robert Bernard還是贏得了不少支持者。
長達(dá)3米的節(jié)胸蜈蚣再可怕,也只能在陸地上橫行,害怕還可以逃跑。但面對翼展達(dá)0.65~0.7米的巨型蜻蜓——巨脈蜻蜓,我們可就要倒吸一口涼氣了。因?yàn)樗邆淞爽F(xiàn)代蜻蜓所在差翅亞目的特點(diǎn)——結(jié)構(gòu)超精密的復(fù)眼,能夠準(zhǔn)確的定位獵物。再加上巨大的體形,巨脈蜻蜓在石炭紀(jì)的天空中像一架巨型戰(zhàn)斗機(jī),除了昆蟲和節(jié)肢動(dòng)物,就連剛剛登陸的脊椎動(dòng)物——兩棲類都成為它們攻擊的目標(biāo)。
這些家伙在石炭紀(jì)末期漸漸走上滅絕,推測原因之一是大氣含氧量的下降,所謂“成也氧,敗也氧”。
如果你看過英劇《遠(yuǎn)古入侵》,在形形色色的恐龍之外,一定會被劇中一只迷你“蜥蜴”吸引。它叫“Rex”,是從2.6億年前的二疊紀(jì)穿越而來的雄性空尾蜥。它一開始被人們誤認(rèn)為是恐龍,而且能“扇動(dòng)”一對翅膀飛行……
其實(shí),《遠(yuǎn)古入侵》對空尾蜥的描述有一半是錯(cuò)誤的??瘴豺岵皇强铸?,我們乍一看倒是覺得這家伙更像現(xiàn)代的蜥蜴,可它雖然名為“蜥”,和蜥蜴的關(guān)系卻相距甚遠(yuǎn),那它到底是什么動(dòng)物呢?
空尾蜥與恐龍、蜥蜴一樣,屬于雙孔類爬行動(dòng)物,顧名思義,它的頭骨中有兩個(gè)顳颥孔,有助于形成更強(qiáng)大的頜部。但就目前的系統(tǒng)發(fā)生觀點(diǎn),空尾蜥獨(dú)立于蜥蜴和恐龍之外,并且和蜥蜴、恐龍的共同祖先是姊妹關(guān)系,所以說資格是相當(dāng)老的。
空尾蜥如何飛行的呢?實(shí)際上,空尾蜥肢體兩側(cè)各排列著一組棒狀“骨骼”,將兩側(cè)的皮膚衍生物撐起,看起來就像一對翅膀。但這“骨骼”可能不是真正的肋骨,而是一種特化的真皮骨骼。這種結(jié)構(gòu)不可能支持空尾蜥像鳥類一樣扇動(dòng)翅膀飛行,而是僵直地滑翔。
空尾蜥體形嬌小,長僅為40cm,以及扁長的身體,據(jù)推測它外表為翠綠的鮮艷顏色,有助于在林間隱形。這一切使它像一架小小的隱形機(jī),不動(dòng)聲色地追擊昆蟲。
從2.28億年前的三疊紀(jì)晚期,到6600萬年前的白堊紀(jì)晚期,長達(dá)1.6億年的時(shí)間里,在主龍類爬行動(dòng)物中,有一支翼龍的家伙制霸整個(gè)天空。
它們的頭骨中空,胸骨可以自由旋轉(zhuǎn),兩個(gè)前肢的“無名指”分別伸長,與腳踝處通過一層薄薄的翼膜連成一體,與前代飛行動(dòng)物相比,它的翼膜更適于飛行。
翼龍就是靠這對翼膜稱霸中生代的,由于翼膜發(fā)軔于第四指,因此有古生物學(xué)家形象地稱翼龍是靠“無名指統(tǒng)治天空”的。
以前,古生物學(xué)家認(rèn)為翼龍翼膜構(gòu)造簡單,但其實(shí)很復(fù)雜。翼膜主要分為三個(gè)基本單位。第一個(gè)是“前膜”,大部分附著在前臂和翅骨之間,是飛行過程中最先接觸到空氣的部位;第二個(gè)是胸膜,由第四指延伸到身體兩側(cè),構(gòu)成了翼膜的主體;第三個(gè)是尾膜,由身體兩側(cè)延伸到后肢,但并未連接尾部,尾部單獨(dú)起著控制方向的作用。
復(fù)雜的翼膜結(jié)構(gòu)讓很多學(xué)者推翻了對翼龍只能“滑翔”的論調(diào)——這樣的結(jié)構(gòu)是有主動(dòng)飛行的可能性的。尤其到了晚白堊世,翼龍進(jìn)化出“頭輕、身體輕”的優(yōu)點(diǎn),加之當(dāng)時(shí)大氣密度一度高升,更有利于翼龍主動(dòng)飛行。
你知道誰是第一只飛上天空的哺乳動(dòng)物嗎?大多數(shù)人第一反應(yīng)肯定是蝙蝠。蝙蝠的確是當(dāng)今少有能夠主動(dòng)飛行的哺乳動(dòng)物,且資格夠老,早在5000多萬年前的始新世就出現(xiàn)了,但在會飛的哺乳動(dòng)物中只能算個(gè)后輩。
那鼯鼠呢?鼯鼠也是少有能和飛翔沾邊的哺乳動(dòng)物,但它的資歷比蝙蝠還淺,出現(xiàn)在漸新世,只有3000多萬年的歷史。
讓我們沿著蝙蝠生活的年代上溯7000萬年,在恐龍稱霸地球的白堊紀(jì)早期,距今約1.25年前,在林間生活著一種身長12~14厘米的小型哺乳動(dòng)物,它的外貌像是蝙蝠和鼯鼠的合體,渾身覆蓋著毛發(fā),張開四肢間翼膜,輕松地從一棵樹滑翔到另一棵樹上……
這種會飛的哺乳類老祖宗發(fā)現(xiàn)于2006年的內(nèi)蒙,被古生物學(xué)家命名為“翔獸”,它生活的年代,連鳥類的祖先還在艱難地學(xué)習(xí)著飛行,它卻已經(jīng)飛上藍(lán)天。
翔獸并不能像蝙蝠那樣主動(dòng)飛行,但由于身形嬌小,翼膜極大,可以自由的在林間滑翔,與鼯鼠的生活習(xí)性極為相似。
那么問題來了,在翼龍制霸天空的年代,弱小的哺乳動(dòng)物為何鋌而走險(xiǎn),走上天空呢?我們都知道,白堊紀(jì)的物種多樣性是地球史上最高的,面對地面生存壓力,不具有體形優(yōu)勢的樹棲哺乳動(dòng)物(翔獸的祖先)習(xí)慣了在林間跳躍,最終漸漸學(xué)會了滑翔。
恐龍是個(gè)神奇的物種,稱霸大地,上山下海無所不能。那么,恐龍能飛嗎?答案是肯定的。
若你急著說,對對,會飛的恐龍多著呢!風(fēng)神翼龍、夜翼龍、無齒翼龍……對不起,全部錯(cuò)誤。翼龍類不屬于恐龍,恐龍只包含蜥臀類和鳥臀類兩大分支的爬行動(dòng)物,找會飛的恐龍,必須從這兩支里來找。
在1.3億至1.25億年前的早白堊世,在今天的中國遼寧省生活著一種身長不足40厘米的小型獸腳類恐龍,它們身披華麗的羽毛,前后四肢都被羽毛覆蓋,外形和鳥類極為相似,卻因后肢也覆蓋著羽毛,而像是比鳥類多長出一對翅膀,因此被形象的稱為“四翼恐龍”。
古生物學(xué)家根據(jù)小盜龍的骨骼化石推測,它極有可能是一種樹棲恐龍,且可以利用四個(gè)長翅膀的肢體滑翔,不過類似于鳥類翅膀的飛羽并非長在前肢,而是長在后肢上。
雖然還不是真正的鳥類,但小盜龍和鳥類具有緊密的親緣關(guān)系,為鳥類的樹棲起源說提供了有力證據(jù)。(編輯/任偉)