宇宙、地球和生命的进化:时间的1000个-第14部分
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跣『涌诘暮V胁独痰揭淮笸悖渲杏幸惶跤愫捅鸬挠悴灰谎U馓跤闶巧罾渡模懔凵辽练⒐猓愕奶逯刈阌�58公斤,身长15米。当地图书馆的女管理员有丰富的鱼类知识,她发现这条鱼很特殊,于是就通知了附近的一位大学教授。这位教授是个鱼类学家,他一看到这条鱼就惊呆了。经过他的研究,认为这条鱼是古生代总鳍鱼的后代,这个发现否定了总鳍鱼和恐龙是同时灭绝的说法。为了纪念这一重大发现,他们用图书馆女管理员的名字〃拉蒂迈〃为这条鱼命了名。
第60节:二、生命演化(11)
这条拉蒂迈鱼的发现曾在动物界轰动一时。拉蒂迈鱼也叫矛尾鱼,是硬骨鱼中的〃珍品〃。科学家对这种〃活化石〃非常感兴趣,可当时天气太热,这条鱼只活了3个小时便开始腐烂,只保存下来鱼皮,后来被制作成标本,它的内脏、肌肉和骨骼都被扔掉了。为了继续捕捞这种鱼,当地博物馆做了大量报道和宣传,还画了宣传画,以便引起渔民的注意。科学家开始到海上大肆搜捕拉蒂迈鱼。
拉蒂迈鱼(即矛尾鱼)的发现究竟对我们有什么启示呢?在距今4亿年前的泥盆纪,地面的植物出现了,为生物征服陆地取得了第一步胜利。当时在淡水湖泊及河流中生活着总鳍鱼的一支,它向陆地上发展,成了脊椎动物登陆成功的先驱。总鳍鱼类中有一种叫真掌鳍鱼的登上了陆地,但并不是轻而易举、一朝一夕的事。
在4亿年前的泥盆纪刚开始的时候,地壳运动十分激烈,陆地抬高升起,海底大面积升起露出海面,变成高山和平原。大大小小的低洼地在丘陵地带和海滨出现了,接着水生生物向陆地迁移。其中水生植物不用长途跋涉,水一退去就〃自动到达〃陆地,不用挪动,只是改变了环境由泡在水里到站在陆地上。
而水生动物也开始了征服陆地的历程,其中一些飞向天空,演变为昆虫,休息时在陆地上有了落脚的地方;其他节肢动物等无脊椎动物,顺理成章地登陆成功。当时水中最高等的动物就是鱼类了,开始人们把登上陆地的英雄的〃桂冠〃戴在了肺鱼的头上。他们认为现代依然生活在非洲、大洋洲和南美洲的肺鱼,在干旱时可以用肺呼吸,并能够用肉质的偶鳍支撑身体在陆地上爬行。鱼类学家进一步研究了肺鱼的特点后,发现肺鱼的身体形态和内部结构并不适合陆地生活,是一种特化的类型。于是摘掉了肺鱼作为脊椎动物登陆先驱的桂冠,开始把眼睛盯在了与肺鱼同时出现的总鳍鱼身上。
在泥盆纪晚期,陆地的气候起了变化,出现了季节性的干旱。水边生活着刚刚露出水面的植物,植物的枝和叶落入水中后慢慢腐烂,使得水里的氧气越来越少,许许多多的鱼因缺氧而艰难地呼吸,致使很多鱼窒息死亡。我们今天看到的现生鱼类有两个外鼻孔,一个进水,一个出水,它们和口腔没有通道。而总鳍鱼类中的真掌鳍鱼已经有了内鼻孔,这个内鼻孔和外鼻孔相通,有了气体的通道,说明空气中的氧气已经能从外鼻孔经过鼻道进入口腔,随后通往肺里。肺是软组织,没有硬体部分,不可能形成化石,但内鼻孔的存在,证明了总鳍鱼类已经有了肺。一般鱼有鳃,适合在水中呼吸,总鳍鱼类既有鳃又有肺,两种器官的同时存在,说明总鳍鱼类在水陆两处都可以呼吸。脊椎动物上陆后,光会呼吸还不够,紧迫解决的关键问题是如何支撑体重在陆地上爬行。水中鱼类的鳍是柔软的游泳器官,要支撑身体在陆地上爬行比登天还难。而真掌鳍鱼的鳍与其他鱼类有明显的不同,它的胸鳍和腹鳍中存在坚硬的骨块,而骨块的排列方式和原始两栖动物的四肢非常相似,很适合在陆地上爬行和支撑自己的身体。还有十分重要的一点就是,真掌鳍鱼头骨里的骨片排列的方式,以及它的牙齿和脊椎骨的构造也和陆生脊椎动物有很多相似之处。因此,许多生物学家确信:总鳍鱼类中的真掌鳍鱼具备了向陆生脊椎动物过渡的条件,因而只有它们才能成功地发展成为陆生的脊椎动物。
第61节:二、生命演化(12)
7.2亿年前…中生代
1822年的一天,英国古生物学者基德思·曼特尔博士的夫人像往常一样到苏塞克斯州的采石场采集化石,她从白垩纪时期(约1亿年前)的地层中找到了几颗某种奇怪动物的牙齿。曼特尔博士的夫人在帮助丈夫进行研究的过程当中,对于化石的研究有了一定的造诣,但是,这些奇妙的牙齿究竟是什么动物的呢?她一点也看不出来。于是她跑回家去拿给曼特尔博士看,但是博士也完全看不明白,因为当时谁也不知道恐龙。实际上,在那个时代连恐龙这一名称都还没有产生。一筹莫展的曼特尔博士把这些奇怪的牙齿送给了自己的朋友…地质学家莱尔勋爵。莱尔勋爵是当时英国有名的学者,可是他也看不出门道来。于是,莱尔勋爵转请法国著名的解剖学家居维叶男爵对标本作鉴定。居维叶仔细地检查了这些牙齿,在给曼特尔的回信中说这可能是犀牛的牙齿化石,但是曼特尔对于这一回答并不感到满意,原因是曼特尔本身就十分熟悉动物的牙齿,认为这根本不是犀牛类的牙齿。
曼特尔觉得无论如何必须先找到更多的化石,这样才会得出正确的答案。于是,他来到妻子以前发现牙齿化石的采石场,积极地寻找起化石。曼特尔在现场又找到了几块化石,他将新采集到的化石又寄到法国的居维叶处。根据居维叶的推测,这些化石可能是河马的。曼特尔对于这一回答也不满意,他终于意识到,除了依靠自己深入研究外,别无他法。自此以后,曼特尔就专心致志地将这些标本与其他标本作比较来进行研究。最后,由曼特尔自己得出的结论是:这种动物属于一种新类型的大型爬行类,具有与现今蜥蜴的牙相类似的牙齿。因此,给这个动物取名叫禽龙。这就是世界上首次对恐龙化石正式给予学术上的命名的经过。
〃恐龙〃这一名称是在1842年由英国学者理查德·欧文勋爵命名的,它是用来说明在中生代的地层中发现的陆栖的大型爬行类动物,希腊语的意思是〃恐怖的蜥蜴〃。
恐龙生活在距今约2。25亿年(三迭纪的初期)到约7000万年(白垩纪的末期)的中生代。恐龙从大的分类上来看有两种,分别是蜥臀类和鸟臀类。蜥臀类的意思是〃具有爬行类腰的一类〃,鸟臀类的意思是〃具有鸟类腰的一类〃。在蜥臀类的腰骨上,骨盆下部的坐骨与前部的耻骨相对,构成一个角度;鸟臀类的腰骨的形状是坐骨长,而且与耻骨相平行。所有的恐龙不外乎这两大类别。肉食性且强壮有力的兽脚龙类和身躯极其庞大而又沉重的雷龙类部属于蜥臀类,鸟脚龙、剑龙、甲龙和角龙这些吃植物的恐龙部属于鸟臀类。
不论是蜥臀类还是鸟臀类,原来都是从叫作槽齿龙(三迭纪的爬行类)的祖先分化出来的。而且,恐龙栖居在地球的各种环境里,为了适应生活,演变成多种多样的形状而达到繁盛。恐龙是霸占地球最久的生物,让我们依照时间先后的顺序翻看一下恐龙的族谱,看看这些庞然大物是如何进化的。
第62节:二、生命演化(13)
兽脚龙类
兽脚龙是最早的恐龙。它们大部分都是肉食性和两足行走的。
小鸟龙 小鸟龙是一种身长不到2米的小恐龙,生活在侏罗纪,尾巴很长,越往后越细,起到保持身体平衡的杠杆作用。
小鸟龙是身体轻巧而柔软的恐龙。因此,小鸟龙在巨大的肉食龙靠近时,能够飞快地逃走。小鸟龙生有像鸟类那样强壮的后肢,它们一般在热带密林的绿荫深处搜寻猎物,轻巧而有力地在树林里跳进跳出。像其他的兽脚龙一样,小鸟龙的前肢很小,但是却长着能攫取食物和握紧东西的长长的手指。又轻又小的头骨有足够的深度,尖锐的牙齿似乎适合于吞吃或嚼碎东西。小鸟龙小巧的躯体本身对于擒拿侏罗纪的小动物是非常有效的。小鸟龙是靠追捕躲藏在岩石缝的背阴处或爬到羊齿植物茎上的小动物维持生活的。小鸟龙虽然长得不大,但是在侏罗纪当时的环境里却活得很好。
跃龙 同样是侏罗纪的兽脚龙类的跃龙却是一种庞大的肉食龙,与小鸟龙恰好形成鲜明的对比。跃龙长度达10米左右。
霸王龙 白垩纪的巨大兽脚龙类的发展到了霸王龙时,似乎已经达到了顶峰。这是至今出现在地面上的最大最强的肉食性动物。霸王龙用它那强劲有力的后肢站立起来时,头的高度距地面5~6米,全长约有15米左右,重量大约有7吨。
鸵鸟龙 鸵鸟龙是一种在白垩纪与现代鸵鸟相似的恐龙,它和一般兽脚龙不同,它是食素的。鸵鸟龙体格中等,用两只脚走路,有一条长尾巴,是兽脚龙中的怪物。这种恐龙具有和小鸟龙有几分相似的适于抓东西的爪子和长长的指头。
雷龙类 可能是因为陆地地质变迁的原因,恐龙的身体越来越大,于是就发展成了雷龙。如果仅以活在陆地上的动物而论,那么远自几亿年前的古代以至现在,遍及古今中外,还没有比雷龙更大的巨型身躯。若说比它大的东西,那只有生活在海里的鲸类。
板龙 雷龙在进化初期也只是中等大小的恐龙。在欧洲和亚洲发现的三迭纪的板龙就是最早的雷龙的一个例子。板龙长度约6米,特征是头比较小。板龙的骨盆具有蜥臀类的特征,它只能用两只脚行走。板龙的牙齿不像肉食兽脚龙类的代表那样有锋利的刃,而是为了适应于采食和嚼碎枝叶茂密的植物,牙齿的前端是扁钝的。
雷龙 最有名的雷龙类的代表就是雷龙。这是一种身体长得无法形容的四只脚的恐龙,根据化石测量雷龙,从头顶到尾巴的长度约有20~25米。雷龙生活在洼地中,在沼泽密布的地方以及沿着河流和湖泊的岸边栖息。这些动物大部分时间是在水中度过的,并且在植物丛生的湿地靠吞食植物生活。
第63节:二、生命演化(14)
梁龙 梁龙是北美洲产的一种极富盛名的雷龙,体重约10。5吨。虽然没有雷龙那样大,但也不算小。梁龙比雷龙的身体细长,头骨小,牙齿是细桩形的,牙的直径还不如一支铅笔的直径大。它一生的大部分时间是在水中度过的,从化石里也可以看到这一特点。
腕龙 在雷龙类当中,体重最重的是腕龙。在北美和东非出现了它们的化石。腕龙虽然没有雷龙和梁龙那样长,但是体积非常大,重量在70~80吨。腕龙与其他的雷龙类成员不同,身体的前半部分出奇的长和大,具有前腿比后腿粗大的特征,而且脖子特别长。因此,它像长颈鹿一样,脊背由前向后倾斜着。腕龙头顶部突起,形成一个峰,鼻孔就长在那里。
鸟脚龙类
翼龙 鸟类不是第一种征服天空的动物,在脊椎动物中,首先打破空中沉闷气氛的是飞翔的恐龙…翼龙。翼龙既像鸟又像蝙蝠,它的身体结构轻巧,翅膀硕大无朋,展开两翼最长可达7米。它的头又低又平,两侧各有5个孔,使头的重量减轻,减少空气阻力。
弯龙 弯龙是鸟脚龙类的一种,生活在侏罗纪。这种恐龙既可以像兽脚龙那样双足行走,又可以像雷龙类那样完全用四足行走。它能够根据情况采取任何一种姿势。弯龙的脖子较长,有着鸟一样的尖嘴,嘴的后部里侧长着扁平的牙齿,它的嘴用作切割东西的工具。
禽龙 禽龙是和弯龙关系密切的一种鸟脚龙,是由英国的曼特尔博士夫妇首次发现的。随后,在比利时的煤井里也发现了类似的化石。
鸭嘴龙 在鸟脚龙类中,特别兴旺的应是白垩纪的鸭嘴兽形恐龙。它的代表就是名为鸭嘴龙的大型恐龙。在日本曾经从长崎县高岛煤矿的矿井里找到了鸭嘴龙一类的肩关节和腕的部分。看来,鸭嘴龙有时用四条腿爬行,有时则用两条腿站立起来。
肿头龙 在鸟脚龙中,还有叫作肿头龙的非常奇特的一个类群。肿头龙生活在白垩纪后期,是硬脑壳冠军。它的名称的原意就是〃厚实的头的爬行类〃。这是小型或中等大小的恐龙,从外貌来看,身体和其他鸟脚龙非常相似,只是头部大不相同。这种肿头龙身长不足2米,但是却有一个很值得夸耀的硬脑袋,头部极端肿厚。它的头骨竟然有22厘米厚,而且在鼻子上和后脑勺还长着许多疙瘩、瘤和刺一类的东西。因此,在脑的上方有很厚的头骨形成上顶。虽然里面装的脑子极其贫乏,可是为什么要用这样厚的骨头来保护呢?令人百思不得其解。
拉齿龙 拉齿龙是一种会爬树的恐龙。这种恐龙脚的构造适合抓东西,通常是用来抓住树枝的。而且拉齿龙的身体较小,所以也可以在树上生活。
第64节:二、生命演化(15)
剑龙类
剑龙 剑龙是剑龙类的代表。剑龙生活在侏罗纪,为了保护自身,它们全身披挂着坚固的盔甲。在从脊背的正中最高处稍微向下一点的位置上,长着一连串的直立的三角形骨板,平行且交错地排列成两行。在尾巴的末梢伸出四根大尖刺,这种骨刺多半是驱逐其他恐龙用的,以免它们靠得太近。剑龙是完全用四足行走的大型恐龙,前肢比后肢小很多。它的脑袋和弯龙相似,但它脊背的形状却很特殊,从小小的脑袋起到高耸的臀部,沿陡峭的曲线形成拱桥形,然后又下降到尾巴的末端。巨大的身躯由极强壮的腿支撑着。
甲龙类 甲龙 甲龙是白垩纪武装恐龙的代表,但是它的外貌却没有侏罗纪的剑龙那样威武壮观。用来保护身体的脊背上的鞘甲和尾巴的骨锤从效果上来看,在甲龙类中可以说是最发达的。
这类恐龙说起来也就是古代的穿山甲,当遭受到肉食恐龙攻击的威胁时,就将身体蜷缩成一个球形,或者在地上将身体伸展,总之,在敌人停止攻击之前,一动不动地争取早些脱险。但是有的时候这类恐龙也不光是致力于防御,它