任雷鳴
翼龍這個(gè)被科學(xué)家稱為會(huì)飛的爬蟲(chóng)類動(dòng)物。中生代三疊紀(jì)出現(xiàn)在地球上的翼龍是最早能夠飛行的脊椎動(dòng)物,但有人懷疑它只是徒有虛名,充其量只能在天空滑翔。然而,最新的研究表明,因其大腦中處理平衡信息的神經(jīng)組織相當(dāng)發(fā)達(dá),翼龍不僅能像鳥(niǎo)類一樣飛翔,而且很可能是飛行能手。
那么翼龍?bào)w型大如長(zhǎng)頸鹿是如何起飛的呢?近日有人用生物力學(xué)解析翼龍的起飛。
近一個(gè)世紀(jì)以來(lái),科學(xué)家一直難以解釋已滅絕的爬行動(dòng)物翼龍是如何飛起來(lái)的。體型小的翼龍,以鳥(niǎo)類飛行的模型來(lái)說(shuō)明綽綽有余,立定揮翅或先助跑都可能讓他們起飛,但體型較大的翼龍,翼展可達(dá)8公尺,體重達(dá)90公斤,科學(xué)家很難用鳥(niǎo)類模型來(lái)解釋其起飛的方式。
在美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)研究功能解剖學(xué)與演化學(xué)的哈比(Michael Hablb)認(rèn)為,他們的起飛方式與鳥(niǎo)類不一樣,他分析這種古生物的生物力學(xué)結(jié)構(gòu)之后,認(rèn)為翼龍是以四肢一起立定跳的方式跳向空中,而不是像過(guò)去推測(cè)的那樣,是以兩條后肢助跑或跳躍。
“我一開(kāi)始是研究鳥(niǎo)類。”哈比表示:“但后來(lái)對(duì)于飛行動(dòng)物在生物力學(xué)結(jié)構(gòu)上的限制感到無(wú)趣,自然而然轉(zhuǎn)而研究翼龍。”
風(fēng)神翼龍(Quetzalcoat]us)就是最具代表性的例子,他唯一具有與鳥(niǎo)類一樣中空骨骼,但體重達(dá)110-250公斤、翼展約11公尺,相較之下,一只信天翁僅重8公斤、翼展3.4公尺。風(fēng)神翼龍?jiān)摱嗌倬哂衅痫w的能力,但他們?cè)趺雌痫w?沒(méi)有人有好的答案。
哈比分析翼龍前臂的骨骼形狀,計(jì)算出其前肢可以承受的壓力遠(yuǎn)大于飛行時(shí)所需面對(duì)的阻力。但如果它們根本不需要經(jīng)歷這么大的阻力,為什么要演化出更強(qiáng)的翅膀?后來(lái)哈比從這種大型翼龍的四足步態(tài),想到他所看過(guò)的吸血蝙蝠起飛時(shí)的四腳跳躍。如果大型翼龍是以四肢并用的方式離開(kāi)地面,不但能解釋超強(qiáng)前肢的原因,也能解開(kāi)翼龍起飛的秘密。
但如果動(dòng)物有能力這么做,也不表示它就是這么做的。一些古生物學(xué)家仍不相信哈比的研究能解釋翼龍離開(kāi)地面的方式,“在詞讀哈比的報(bào)告時(shí),我的第一反應(yīng)是這怪怪的。但如果你研究翼龍,對(duì)它的各種怪異也就習(xí)以為常了?!薄兑睚垔W妙的古生物》一書(shū)的作者、英國(guó)萊斯特大學(xué)古生物學(xué)家恩溫(David Unwin)表示:大型與特大型翼龍必須達(dá)到的飛速度,高達(dá)每小時(shí)50、60公里,我很難理解它們?nèi)绾我粤⒍ㄌh(yuǎn)的方式獲得這么高的速度。
雷語(yǔ):看來(lái)現(xiàn)在的科學(xué)還是沒(méi)有足夠的證據(jù)能說(shuō)明翼龍真正的起飛方式,不過(guò)我們還是期待這個(gè)問(wèn)題得到解答。
知識(shí)連接:
1784年意大利的古生物學(xué)家科利尼在德國(guó)發(fā)現(xiàn)第一件翼龍化石時(shí),甚至不能確定它屬于哪一類動(dòng)物,有人認(rèn)為它生活在海洋中,也有人認(rèn)為它是烏和蝙蝠的過(guò)渡類型等等。
世界上第一枚翼龍胚胎化石,近期在中國(guó)遼西熱河生物群被古生物學(xué)家汪筱林、周忠和博士發(fā)現(xiàn)。
到目前發(fā)現(xiàn)最大的翼龍是披羽蛇翼龍。展開(kāi)雙翼有12米長(zhǎng)。
近日使用計(jì)算機(jī)分層造影掃描技術(shù),依據(jù)化石建立了翼龍大腦的三維圖像。圖像顯示,翼龍的小腦葉片相當(dāng)發(fā)達(dá),其質(zhì)量占腦質(zhì)量的7.5%,是目前已知的脊椎動(dòng)物中比例最高的。與之相比,擅長(zhǎng)飛行的鳥(niǎo)類的小腦葉片也只占其腦質(zhì)量的1%到2%。