繼去年古生物學家在琥珀中發現古鳥類遺體之後,琥珀又立大功了!最近,古生物學家在琥珀中發現了一隻目前為止最完整的古鳥,但僅有一隻蜂鳥大小。當今稱霸天空的鳥類,崛起于恐龍滅絕之後,在恐龍滅絕之前相當長的一段時期,鳥類當時隻能偏居一隅。因為長翅膀的不一定都是鳥,那時還有不少天空霸王!
石炭紀的巨型“戰鬥機”——巨脈蜻蜓
如果用一個詞來形容3億年前的石炭紀的話,那麼,應該是“富氧”。
石炭紀的大氣含氧量高達35%,是今天大氣含氧量(21%)的1.6倍。用氣象說,那時候一次暴雨前的閃電就可能引發森林大火。
如此豐富的氧氣,造就了一個可怕的結果,那就是讓昆蟲變成巨型怪物!
要知道,許多昆蟲和節肢動物并非像我們人類一樣依賴血液攝取氧氣,而是直接用它們身體内的“小氣管”采集氧氣。這種攝氧方式,在大氣含氧量較高的環境下,會使昆蟲的體形大得吓人。雖然這隻是“巨型昆蟲說”的一個理論,但理論的闡述者Robert Bernard還是赢得了不少支持者。
長達3米的節胸蜈蚣再可怕,也隻能在陸地上橫行,害怕還可以逃跑。但面對翼展達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。因為它具備了現代蜻蜓所在差翅亞目的特點——結構超精密的複眼,能夠準确的定位獵物。再加上巨大的體形,巨脈蜻蜓在石炭紀的天空中像一架巨型戰鬥機,除了昆蟲和節肢動物,就連剛剛登陸的脊椎動物——兩栖類都成為它們攻擊的目标。
巨脈蜻蜓
圖自黔農網
和現代蜻蜓稍有不同的是,巨脈蜻蜓這架“戰鬥機”雙翼的彎曲、扭轉實現飛行,而是平展雙翼(或有輕微扭動)實現飛行,類似于滑翔。
這些家夥在石炭紀末期漸漸走上滅絕,推測原因之一是大氣含氧量的下降,所謂“成也氧,敗也氧”。
二疊紀的林間 “隐形機”——空尾蜥
如果你看過英劇《遠古入侵》,在形形色色的恐龍之外,一定會被劇中一隻迷你“蜥蜴”吸引。它叫“Rex”,是從2.6億年前的二疊紀穿越而來的雄性空尾蜥。它一開始被人們誤認為是恐龍,而且能“扇動”一對翅膀飛行……
其實,《遠古入侵》對空尾蜥的描述有一半是錯誤的。
空尾蜥不是恐龍(劇中認為空尾蜥是侏羅紀虛骨龍類的祖先),我們乍一看倒是覺得這家夥更像現代的蜥蜴,可它雖然名為“蜥”,和蜥蜴的關系卻也相距甚遠,那它到底是什麼動物呢?
空尾蜥與恐龍、蜥蜴一樣,屬于雙孔類爬行動物,顧名思義,它的頭骨中有兩個颞颥孔,有助于形成更強大的颌部。但就目前的系統發生觀點,空尾蜥獨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系,所以說資格是相當老的。
與空尾蜥的身份相比,劇中更扯的是對空尾蜥飛行的描述。
空尾蜥肢體兩側各排列着一組棒狀“骨骼”,将兩側的皮膚衍生物撐起,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。這種結構不可能支持空尾蜥像鳥類一樣扇動翅膀飛行,而是僵直地滑翔。
空尾蜥複原圖
圖自維基百科
空尾蜥體形嬌小,長僅為40cm,以及扁長的身體,據推測它外表為翠綠的鮮豔顔色,有助于在林間隐形。這一切使它像一架小小的隐形機,不動聲色地追擊昆蟲。
三疊紀的無敵“轟炸機”——翼龍
從2.28億年前的三疊紀晚期,到6600萬年前的白垩紀晚期,長達1.6億年的時間裡,在主龍類爬行動物中,有一支翼龍的家夥制霸整個天空。
它們的頭骨中空,胸骨可以自由旋轉,兩個前肢的“無名指”分别伸長,與腳踝處通過一層薄薄的翼膜連成一體,與前代飛行動物相比,它的翼膜更适于飛行。
翼龍
圖自維基百科
翼龍就是靠這對翼膜稱霸中生代的,由于翼膜發轫于第四指,因此有古生物學家形象地稱翼龍是靠“無名指統治天空”的。
以前,古生物學家認為翼龍翼膜構造簡單,但其實很複雜。
翼膜主要分為三個基本單位。第一個是“前膜”,大部分附着在前臂和翅骨之間,是飛行過程中最先接觸到空氣的部位;第二個是胸膜,由第四指延伸到身體兩側,構成了翼膜的主體;第三個是尾膜,由身體兩側延伸到後肢,但并未連接尾部,尾部單獨起着控制方向的作用。
複雜的翼膜結構讓很多學者推翻了對翼龍隻能“滑翔”的論調——這樣的結構是有主動飛行的可能性的。尤其到了晚白垩世,翼龍進化出“頭輕、身體輕”的優點,加之當時大氣密度一度高升,更有利于翼龍主動飛行。
不過也有學者認為,晚期翼龍有這種可能性,但晚三疊世及早侏羅世的翼龍普遍具有頭骨重、翅展小等缺點,隻能借助風力滑翔。
侏羅紀的迷你“滑翔機”——翔獸
你知道誰是第一隻飛上天空的哺乳動物嗎?
大多數人第一反應肯定是蝙蝠。蝙蝠的确是當今少有能夠主動飛行的哺乳動物,且資格夠老,早在5000多萬年前的始新世就出現了,但在會飛的哺乳動物中隻能算個後輩。
那鼯鼠呢?鼯鼠也是少有能和飛翔沾邊的哺乳動物,但它的資曆比蝙蝠還淺,出現在漸新世,隻有3000多萬年的曆史。
讓我們沿着蝙蝠生活的年代上溯7000萬年,在恐龍稱霸地球的白垩紀早期,距今約1.25年前,在林間生活着一種身長12~14厘米的小型哺乳動物,它的外貌像是蝙蝠和鼯鼠的合體,渾身覆蓋着毛發,張開四肢間翼膜,輕松地從一棵樹滑翔到另一棵樹上……
遠古翔獸複原圖
圖自維基百科
這種會飛的哺乳類老祖宗發現于2006年的内蒙,被古生物學家命名為“翔獸”,它生活的年代,連鳥類的祖先還在艱難地學習着飛行,它卻已經飛上藍天。
翔獸并不能像蝙蝠那樣主動飛行,但由于身形嬌小,翼膜極大,可以自由的在林間滑翔,與鼯鼠的生活習性極為相似。
那麼問題來了,在翼龍制霸天空的年代,弱小的哺乳動物為何铤而走險,走上天空呢?我們都知道,白垩紀的物種多樣性是地球史上最高的,面對地面生存壓力,不具有體形優勢的樹栖哺乳動物(翔獸的祖先)習慣了在林間跳躍,最終漸漸學會了滑翔。
白垩紀的炫彩“偵察機”——小盜龍
恐龍是個神奇的物種,稱霸大地,上山下海無所不能,滅絕幾千萬年了還為好萊塢的票房貢獻着極大的力量。那麼,恐龍能飛嗎?答案是肯定的。
若你急着說,對對,會飛的恐龍多着呢!風神翼龍、夜翼龍、無齒翼龍……對不起,全部錯誤,翼龍類不屬于恐龍,恐龍隻包含蜥臀類和鳥臀類兩大分支的爬行動物,找會飛的恐龍,必須從這兩支裡來找。
在1.3億至1.25億年前的早白垩世,在今天的中國遼甯省生活着一種身長不足40厘米的小型獸腳類恐龍,它們身披華麗的羽毛,前後四肢都被羽毛覆蓋,外形和鳥類極為相似,卻因後肢也覆蓋着羽毛,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”。
小盜龍複原圖
圖自維基百科
古生物學家根據小盜龍的骨骼化石推測,它極有可能是一種樹栖恐龍,且可以利用四個長翅膀的肢體滑翔,不過類似于鳥類翅膀的飛羽并非長在前肢,而是長在後肢上。
小盜龍與人類體形對比
圖自維基百科
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系,為鳥類的樹栖起源說提供了有力證據。
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