蔡沁 邱幼華
在脊椎動(dòng)物進(jìn)化史上,只有三個(gè)家族把前肢演化成翅膀,真正掌握了飛行的技巧,它們分別是翼龍、鳥(niǎo)類(lèi)和蝙蝠。其中在2.28億年前的三疊紀(jì)晚期出現(xiàn)的翼龍,更是統(tǒng)治天空超過(guò)1.6億年。一些書(shū)上常說(shuō)“翼龍是一種會(huì)飛的恐龍”,這是一個(gè)錯(cuò)誤的說(shuō)法。其實(shí),翼龍只是恐龍的近親,它們的祖先都是原始的爬行動(dòng)物。
早在18世紀(jì)末,恐龍還未被發(fā)現(xiàn),但第一具翼龍化石就已經(jīng)在德國(guó)出土。由于當(dāng)時(shí)的人們從未見(jiàn)過(guò)如此奇特的動(dòng)物,不少人甚至猜測(cè)它們生活在海里。隨著越來(lái)越多的翼龍化石被挖掘出來(lái),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它們的四肢像蝙蝠一樣連著薄膜,便將它們歸為一種具有飛行能力的史前爬行動(dòng)物。
和鳥(niǎo)類(lèi)的羽毛翅膀不同,翼龍和蝙蝠的翅膀均由翼膜構(gòu)成,但它們翅膀的骨骼結(jié)構(gòu)大不相同。蝙蝠的第一指(相當(dāng)于人類(lèi)的大拇指)保留了爪子形態(tài),另外四根指頭細(xì)長(zhǎng),與延長(zhǎng)的掌骨撐起翼膜。而翼龍的第一、二、三指都有指爪,第四指極長(zhǎng),第五指則完全退化了。
在我們?nèi)祟?lèi)的手上,無(wú)名指是最不靈活的手指,翼龍卻是豎起長(zhǎng)長(zhǎng)的無(wú)名指翱翔天際。而且,大多數(shù)翼龍的無(wú)名指分為四節(jié),能像人類(lèi)手指一樣彎曲,所以在地面休息時(shí)翅膀能折疊起來(lái)。在飛行過(guò)程中,翼龍能通過(guò)指骨調(diào)節(jié)翅膀的形狀,從而控制氣流獲得升力。
1971年,美國(guó)得克薩斯大學(xué)的學(xué)生勞森,在得克薩斯州和墨西哥交界處的大灣國(guó)家公園進(jìn)行地質(zhì)考察時(shí),意外發(fā)現(xiàn)了一根翼龍指骨的化石。勞森很快聯(lián)系了自己的老師蘭格斯頓,接著他們一起發(fā)掘出大量的化石殘片。結(jié)果,一個(gè)大得驚人的巨型翼龍化石逐漸出現(xiàn)在他們的面前。他們保守估計(jì),這只翼龍的翼展可達(dá)11米,甚至超過(guò)了當(dāng)時(shí)美軍研制的F-16戰(zhàn)斗機(jī)。
在給這只空中巨獸起名時(shí),蘭格斯頓覺(jué)得必須用一個(gè)霸氣的名字才能配得上巨獸的體形。他靈光一現(xiàn),想起了中美洲文明普遍信奉的最高神靈——羽蛇神。羽蛇神是奧爾梅克文明、阿茲特克文明和瑪雅文明中的風(fēng)神,在古代壁畫(huà)上的形象是一種長(zhǎng)著鳥(niǎo)羽的響尾蛇。在傳說(shuō)中,羽蛇神主管豐收和降雨、星辰和天文,是尤卡坦半島重要的神靈之一。于是,蘭格斯頓就用“羽蛇神”這個(gè)神靈的名字來(lái)命名這種巨型翼龍。在我國(guó),這種巨獸被譯為風(fēng)神翼龍。
由于巨型翼龍的骨骼化石極易破碎、難以保存,所以人們至今還未發(fā)現(xiàn)一具完整的巨型翼龍化石標(biāo)本。所以科學(xué)家在推測(cè)大型翼龍的體形時(shí),只能根據(jù)化石數(shù)量較多的翼龍,如無(wú)齒翼龍,將其身體比例套用到殘缺的大型翼龍上進(jìn)行估算??墒敲總€(gè)科學(xué)家的計(jì)算方法不同,因此,數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)偏差。一開(kāi)始,科學(xué)家估計(jì)風(fēng)神翼龍的翼展可達(dá)15.5米,但最新的研究顯示,它的翼展只有10米~12米。
關(guān)于風(fēng)神翼龍的體重,人們也一直爭(zhēng)論不休。起初,美國(guó)航空專(zhuān)家根據(jù)風(fēng)神翼龍的翼展,估算出它的體重大概只有100千克。但有人很快提出異議:擁有這么大的翅膀,卻只有100千克的體重,別說(shuō)是飛行,就是站也站不住。又有學(xué)者估算出風(fēng)神翼龍的體重約為544千克,但很快也被否定:這么“胖”的身材,就算是有再?gòu)?qiáng)悍的肌肉也克服不了地心引力,它怎么能飛起來(lái)呢?最終,經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算,科學(xué)家們達(dá)成共識(shí),認(rèn)為成年風(fēng)神翼龍的體重在180千克~250千克之間。
風(fēng)神翼龍的身高接近長(zhǎng)頸鹿的身高,長(zhǎng)頸鹿的體重卻超過(guò)1噸,如此高大的風(fēng)神翼龍的體重為什么這么輕?答案就在它們的骨頭里。風(fēng)神翼龍的骨骼中空,含有極薄的骨梁,形成輕巧的蜂窩結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅能夠大大減輕體重,還能提高骨骼的韌性。
風(fēng)神翼龍的前肢附著有健壯的肌肉,其重量占到了體重的1/4。風(fēng)神翼龍發(fā)達(dá)而強(qiáng)壯的翅膀可以幫助它們支撐身體和行走。起飛時(shí),它們會(huì)用前肢和后肢用力撐地,依靠地面的反作用力把自己“推”上天空,再?gòu)堥_(kāi)翅膀騰空而起。
過(guò)去,人們常常認(rèn)為翼龍的翼膜只是薄薄的一層皮,但科學(xué)家對(duì)翼膜化石進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),翼膜其實(shí)很堅(jiān)韌。翼膜上下各有一層角質(zhì)層,中間分布著豐富的血管和強(qiáng)健的肌肉纖維,使得翼膜不僅堅(jiān)韌,而且彈性很好。這樣結(jié)實(shí)的翅膀可以讓翼龍經(jīng)得住風(fēng)吹雨打,并且翼膜不會(huì)輕易被劃破。
科學(xué)家推測(cè),風(fēng)神翼龍的飛行方式可能和今天的信天翁或者兀鷲類(lèi)似,因?yàn)樗鼈兌奸L(zhǎng)有大得夸張的翅膀。信天翁和兀鷲擅長(zhǎng)利用上升的熱空氣在空中長(zhǎng)時(shí)間停留,也不用扇動(dòng)翅膀。這種不同于其他鳥(niǎo)類(lèi)的飛行方式,被稱(chēng)為翱翔。風(fēng)神翼龍也有振翅飛翔的能力,不過(guò)借用上升的熱空氣來(lái)翱翔,能有效地節(jié)省體力。
除了高挑的身材和巨大的翅膀,風(fēng)神翼龍還長(zhǎng)有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的腦袋。它的頭骨長(zhǎng)約2.5米,嘴中沒(méi)有牙齒,但頜骨邊緣銳利,上面覆蓋著堅(jiān)硬的角質(zhì)層。這是風(fēng)神翼龍的致命武器,被科學(xué)家稱(chēng)為恐怖的“死亡之喙”。
風(fēng)神翼龍被發(fā)現(xiàn)之初,人們認(rèn)為它那長(zhǎng)長(zhǎng)的喙是用來(lái)捕魚(yú)的。但通常捕魚(yú)翼龍的化石都是在海洋地層中被發(fā)現(xiàn),風(fēng)神翼龍卻發(fā)現(xiàn)于距離海岸線(xiàn)400千米的內(nèi)陸濕地平原,和陸生的恐龍們埋藏在一起。尖銳的喙、居住在內(nèi)陸,根據(jù)這些特點(diǎn),科學(xué)家冒出一個(gè)想法:難道風(fēng)神翼龍是以獵殺恐龍為生的?
科學(xué)家的猜想不無(wú)道理,當(dāng)風(fēng)神翼龍扭動(dòng)脖子、揮舞利喙猛刺時(shí),足以刺穿恐龍的皮肉。科學(xué)家推測(cè),風(fēng)神翼龍和非洲大草原上的兀鷲一樣,都是先在空中盤(pán)旋搜尋動(dòng)物尸體,一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)就著陸,憑借巨大的體形趕走其他掠食者從而大飽口福。如果沒(méi)有動(dòng)物尸體,風(fēng)神翼龍會(huì)攻擊陸地上的小型恐龍,恐龍巢穴里的恐龍蛋更是不會(huì)被放過(guò)。
但再高超的獵人也有失手的時(shí)候,在加拿大發(fā)現(xiàn)的一根風(fēng)神翼龍的指骨里深嵌著一顆蜥鳥(niǎo)盜龍的牙齒,說(shuō)明它有可能是被蜥鳥(niǎo)盜龍殺死的。生活在同一地區(qū)的霸王龍也經(jīng)常拿稍顯笨拙的風(fēng)神翼龍當(dāng)零食。可見(jiàn),風(fēng)神翼龍這個(gè)天空霸主到了陸地上,還是不得不向兇狠的獸腳類(lèi)恐龍低頭。
在白堊紀(jì)晚期的天空,風(fēng)神翼龍并不孤獨(dú)。20世紀(jì)80年代后期,科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了阿氏翼龍、包科尼翼龍和哈特茲哥翼龍。它們和風(fēng)神翼龍都屬于神龍翼龍科這個(gè)大家族。其中,在羅馬尼亞發(fā)現(xiàn)的哈特茲哥翼龍,翼展超過(guò)11米,是目前發(fā)現(xiàn)的最大的飛行動(dòng)物。
神龍翼龍科是較晚出現(xiàn)的翼龍家族,在1.08億年前的白堊紀(jì)早期才出現(xiàn)。但它們?cè)趲装偃f(wàn)年的時(shí)間里,體形迅速變大,一躍成為白堊紀(jì)天空的絕對(duì)統(tǒng)治者。
神龍翼龍家族的成員都是清一色的大型翼龍,就連體形稍小的翼龍,翼展都有三四米。它們都長(zhǎng)著修長(zhǎng)的脖子和堅(jiān)硬的長(zhǎng)喙,是一類(lèi)兇猛的掠食動(dòng)物。哈特茲哥翼龍是歐洲島嶼上的頂級(jí)掠食者,它們讓翼龍家族登上了食物鏈的頂端。
它們從天而降,讓海島上的那些恐龍猝不及防,登陸之后大開(kāi)殺戒,勢(shì)不可當(dāng)。
神龍翼龍家族在白堊紀(jì)廣泛分布于北美洲、歐洲、非洲和亞洲。值得一提的是,科學(xué)家在我國(guó)浙江省臨海市發(fā)現(xiàn)了屬于神龍翼龍科的浙江翼龍。它不僅是目前我國(guó)發(fā)現(xiàn)的唯一生活在白堊紀(jì)晚期的翼龍,更是已知神龍翼龍科中最完整的化石標(biāo)本。
到了白堊紀(jì)末期,全球氣溫明顯降低,平均下降了10℃。全球變冷改變了洋流,導(dǎo)致了風(fēng)速急劇變化。沒(méi)有了穩(wěn)定的風(fēng)速,大型翼龍的巨翅就無(wú)用武之地,它們被迫生活在危險(xiǎn)的陸地上。原本不可一世的空中王者,無(wú)法再自由地飛翔,不得不面對(duì)難以捕捉的獵物和虎視眈眈的掠食者。
自此,風(fēng)神翼龍的種群數(shù)量開(kāi)始不斷減少。
科學(xué)家推測(cè),到了6550萬(wàn)年前,一顆小行星撞擊地球,讓包括風(fēng)神翼龍?jiān)趦?nèi)的所有翼龍,連同恐龍一起在地球上消失了。