劉 俊
脊椎動物登陸后主要在地面活動,后來一些小型的動物爬上樹,成為樹棲動物。有些樹棲動物逐漸遠離支持物,利用立體空間,其中大多數(shù)是滑翔,只有少數(shù)能夠飛行,例如恐龍飛上了藍天成為鳥類。滑翔相對飛行簡單得多,但它是一項很有利的生存技能,在生物演化中在四足動物中曾經(jīng)多次獨立出現(xiàn)。滑翔的關(guān)鍵是增大表面積,但是在脊椎動物中也只有少數(shù)幾類不同的方式來實現(xiàn)。
大家最熟悉的滑翔的動物還是在哺乳動物中,包括了四大類:鼯鼠、鼯猴、鱗尾松鼠及袋鼯。最著名的要數(shù)鼯鼠(會“飛”的松鼠)。當初小學語文課本中的寒號鳥就是復齒鼯鼠,筆者長時間以為是鳥。近些年蜜袋鼯成為寵物市場中的新寵,也比較常見了,但是要記得它的老家在澳洲,是有袋類。在一億多年前的哺乳動物中,翔獸與樹賊獸都獨立演化出滑翔能力。所有這些哺乳動物利用前后肢間的翼膜,即皮膚的延展來滑翔。
爬行動物中也有滑翔的,現(xiàn)生的代表包括蜥蜴中的飛蜥(Draco)。它的滑翔翼有點類似蝙蝠,都有骨骼支撐,但是由幾對肋骨而不是前肢支撐。這種方式在2.5億年前(二疊紀晚期)就已經(jīng)出現(xiàn)在現(xiàn)今的歐洲及馬達加斯加,代表動物是韋格替蜥(Weigeltisaurus)及空尾蜥(Coelurosauravus)。它們體長約30多厘米,鱗骨和上顳骨有顯著的齒狀邊緣。肋骨向兩側(cè)延伸,形成水平的翼,最寬達15厘米左右;在奔跑時可以折疊起來。肋骨覆蓋有皮膚,與今天熱帶、亞熱帶森林中的飛蜥Draco很相似。韋格替蜥科是一類基干的雙孔類,與蜥蜴關(guān)系很遠。在大約2億年前(三疊紀晚期)在蜥蜴所在的鱗龍型類這一支也出現(xiàn)了這類滑翔者,它們是許耐蜥科的依卡洛蜥(Icarosaurus)和許耐蜥(Kuehneosaurus)。這類動物的翼膜更窄些,有一條細長的尾巴可起平衡身體作用。依卡洛蜥頭到臀部長約10厘米,發(fā)現(xiàn)于美國新澤西三疊系卡尼階的地層中(大約2.3億年前)。許耐蜥時代稍晚(諾利期),體長70多厘米,單翼寬約14厘米。當然許耐蜥還不是蜥蜴,在真正的滑翔蜥蜴中早在1億多年前(早白堊世)熱河生物群就已經(jīng)出現(xiàn),被命名為翔龍(Xianglong)。
飛蜥(上)與翔龍(下)
左圖:長鱗龍化石及復原圖;右圖:韋格替蜥科動物的化石和復原圖
地史中還有一類更奇特的動物,長鱗龍(Longisquama),時代與許耐蜥接近,可能親緣關(guān)系也很近。它的鱗片細而窄,從背上延伸出去。不過由于延伸方向不確定,無法確定其功能。如果是水平的,可能有助于滑翔;如果是直立的那么可能就是起裝飾作用了。
現(xiàn)代幾類動物的滑翔與眾不同。其中一類是金花蛇(Chrysopelea),俗稱“飛蛇”,它沒有在身體兩側(cè)延展的翼,而是把自己的身體壓得扁平,形成凹形翼,進行滑翔。它可以向前滑翔超過百米。還有一類包括樹蛙(Rhacophorus)及滑翔守宮(Ptychozoon),它們展開四肢趾間的蹼來滑翔。
魚類中也有能夠在空中“飛行”的,但是相比四足動物它們首先需要足夠的動能“起飛”,然后才能夠滑翔。軟骨魚中的蝠鲼有翼狀的胸鰭,能夠躍出水面1米多高。而硬骨魚類中的飛魚體長僅20多厘米,卻能夠在離水面4~5米的空中滑翔幾百米的距離。它們飛行的關(guān)鍵在于強有力的尾鰭的快速擺動,它們借由產(chǎn)生的推力躍出水面,然后展開長而寬大的胸鰭作為“主翼”和腹鰭作為“輔翼”進行滑翔。在2億多年前興義飛翼魚也演化出了滑翔能力,它們的滑翔機理也是相同的。