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恐龙为何进化出羽毛:最初是为了炫耀?

作者:卡尔·齐默 来源:科学网 发布时间:2011年03月22日 点击数: ( 字体: )

 
核心提示:还有一种假说在近几年影响渐趋强大:羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案,可谓争奇斗艳。在有些情况下,它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。
 
 
 
1861年发现于德国某个采石场的这一件有1.5亿年历史的化石样本,
引发了一场至今未能盖棺定论的热议(摄影:罗伯特·克拉特  来源:华夏地理杂志)
 
 
 
翼龙化石上稀疏的羽丝看上去可能与这只幼鸟身上的绒毛近似
(摄影:罗伯特·克拉特  来源:华夏地理杂志)
 
我们中的绝大多数人只怕永远没机会亲眼一见那些最伟大的生命奇观。比如,我们无缘观赏巨型鱿鱼像篮球一样大的眼睛;独角鲸犹如长枪般的大牙呢?至多也就能在照片里仰慕一下吧。但有一样自然奇观,是我们只要举步出门,就几乎人人有份得见的,那就是利用羽毛来飞翔的恐龙。
 
鸟类太常见了——就算在最没生机的写字楼区也一样——以至于我们很容易把它们恐龙血裔的身份和用来飞行的精巧羽毛视为理所当然。为了抵住扑面而来的风力,飞羽有着不对称的形状,前缘窄而坚挺,后缘长而柔韧。要创造出升力,鸟儿只需倾斜翅膀,调节翼面上下的空气流速即可。
 
飞机的机翼用到了一些同样的空气动力学窍门,但世上任何用钢板和铆钉拼装起来的东西与鸟类的羽翼相比,都完全望尘莫及。羽毛的构造是:从一根中央羽干伸出一系列纤细的羽枝,每一根羽枝又伸出若干更细的羽小枝(就像大树枝分叉),而后者上面排布着微小的钩子。相邻的羽小枝相互钩连,就形成一种名副其实轻如鸿毛、却具有相当强度的网状结构。当鸟儿梳理羽毛的时候,羽枝之间会毫不费力地分离开来,又复位咬合。
 
这种美妙机制的起源是生物进化中最经久难解的谜题之一。1861年,达尔文发表《物种起源》后不过两年,德国的采石场工人挖出了一种有乌鸦般大的精美鸟类化石。它被冠以“始祖鸟”之名,生存年代约在1.5亿年前。它拥有现代鸟类的羽毛和其他特征,但也保留着爬行动物祖先的痕迹,比如口中的牙齿,翼端的爪趾,还有一条长长的尾骨。始祖鸟就像有脚的古鲸化石一样,似乎捕捉到进化变形过程中的关键一刻。“这对我来说是件喜事。”达尔文跟一个朋友坦承道。
 
假如当时古生物学家们发现的是一种更古老、长有更原始的羽毛的生物,那就是大喜事了——可惜他们在其后150年里基本徒劳无功。与此同时,其他科学家试图通过研究与鸟类亲缘最近的现代爬行动物的鳞甲,来揭示羽毛的起源。鳞片和羽毛都是扁平的,也许是鸟类祖先的鳞片在世代传承中逐渐伸展,后来其边缘磨损劈裂,变成了最早期的羽毛。
 
如果认为这种转变是为了适应飞行,也能说得通。假设鸟类的祖先是体型纤小、身披鳞甲的四足爬行动物,生活在森林的树冠中,在树木间跳跃穿行。如果鳞片生得更长,就能获得更大的升力,从而滑翔得越来越远。后来,当它们能够向上、向下飞的时候,前肢也就演变成了翅膀。简而言之,羽毛的进化是伴随着飞翔的进化发生的。
 


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