科普-中华学生百科全书-第360部分
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有少数“异想天开”的鱼想离开水并成功地离开了水的话,那这个世界就永
远只是鱼的世界了。
但是鱼要离开水必须要具备条件,即外界的生活环境和内部身体结构。
在石炭纪时期陆地上植被茂盛,低地、沼泽中生长着大量的蕨类植物,其中
树蕨径干可达半米,高有 15~25 米,形成了全球性的第一个造煤时代。植物
的大量生长,改变了陆地原始荒凉的面貌,在湖边河岸形成了气候潮湿带,
同时稠密的树叶遮挡了阳光,减少了土壤中水分的蒸发,也为两栖类登陆后
避免阳光直接照射提供了保护,还为它们准备了“粮食”。
从身体结构上看,要想登陆就必须解决两个关键问题,那就是呼吸和支
撑。总鳍鱼类已进化出了一对内鼻孔,这就是由外鼻孔通往口腔的开口,表
明鼻孔与大腔已经串通好了。以后的陆生动物口上面都有这对内鼻孔,空气
由外鼻孔进去,经过嗅囊和内鼻孔进入口腔,再由气管进入肺部。内鼻孔的
存在说明总鳍鱼已有“肺”的构造,“肺”是由鱼鳔演化来的,在鱼类鳔只
起平衡作用,而在进步的鱼类中它有了新的用场。但是肺的进化相对比其他
各部位慢。当两栖类已经出现在水陆之间时,它的肺仍不能独立承担呼吸的
重任,在幼年时水中呼吸时仍用鳃,成年后皮肤也帮助它呼吸。
总鳍鱼的胸鳍、腹鳍有很厚的皮肉,好像一个短柄的船桨,鳍中有一块
中轴骨骼,其余的小骨都依靠中轴骨与身体相连,这样鳍在转动时就能够改
变方向,起到支撑身体并爬行的作用。由于需要经常运用,鳍这附肢便进化
得最快,在身体其他部分还很原始的情况下,就能将身体支撑起来,离开水
上岸活动了。
以上讲述了鱼能够上岸和陆上物质基础这两方面的条件,可什么原因使
总鳍鱼上岸呢,难道真是它“异想天开”了?当然不是,上岸是外界环境造
成的,也可以说是被逼迫的。上篇文章我们曾提到鳞亚目是两栖类的祖先,
它们生活在淡水中,也就是河湖中。地质历史上河流、湖泊总是在变化的,
例如河流改道,故道就形成了湖;河流除了向湖内注水外还注入泥沙,最终
将湖填满形成沼泽;湖边的蕨类植物质地疏松,死亡后往往会倒进湖泊腐烂,
使水浊化,氧气不足。在这些不利因素下,骨鳞鱼为生存就需要把头探出水
面,利用简单的肺呼吸新鲜空气,当湖泊成为沼泽无法栖身时,需要靠鳍的
支撑爬行到另外的水塘中去,在水中食物缺乏时也要靠鳍爬上岸吃一些植物
以活下去。由于不停地进行这种锻炼,终于发展成为能够自由上岸活动的动
物,身体结构也发生了很大的变化。早期的两栖类体表原来的鳞片演化成骨
甲或坚硬的皮膜,除防止水份过分蒸发外,还防止了身体在爬行过程中被碎
石或树枝划破,以后进化的动物也都继承了这种保护性皮肤,并有了各种发
展,如爬行类的鳞片和骨板,鸟类的羽毛,哺乳类的皮毛等。
两栖类虽然优于鱼类,但它还保留有很多的原始性,首先产卵仍然要在
水中孵化,幼体出生后也要在水中生活一段时间,即便是成体也不能长期待
在干燥无水的地方,不时地需要进水中湿润皮肤,而皮肤也只有在水中才能
起呼吸作用,因此它们并不能算是真正的陆生动物,而是陆生与水生动物之
间的过渡类型。
这类动物除我们现在所见到的青蛙、娃娃鱼外,其化石代表有虾蟆螈,
从头到尾长 3~4 米,仅头骨就长 1.2 米,蚓螈长 1.5 米。它们主要繁盛在二
迭纪和三迭纪,那时爬行类已开始出现,但还未在数量上占据优势。因此古
生代末至中生代初这段时间乃是两栖类的天下。但好景不长,三迭纪时期爬
行类比它们更适应陆地的优势渐渐表现了出来,并在三迭纪末期取代了它
们。两栖类在地史中仅繁盛了 8500 万年就退下了舞台,比鱼类要短得多。但
它们的祖先,那些想上岸的鱼却终于实现了自己的愿望,并由此进化出了其
统治中生代长达 1.7 亿年之久的爬行动物。
黄粱一梦——鳄鱼的回忆
暮春四月的一天上午,动物园的一条鳄鱼刚刚饱餐了一顿便爬到外面
去。外面阳光明媚,照在身上暖融融的,它舒服地张开了大嘴打了个饱嗝,
趴在地上晒太阳。它双眼眯缝着注视前来观看的人群,心里忿忿不平的想:
现在生活真不好,地方又小,不能四处走动,饭也不能撑开肚子吃,还要被
人类管得死死的。听我爷爷讲,它从它爷爷那里听到的,它爷爷又是……,
总之是我们鳄鱼祖祖辈辈流传下来的一个故事:
我们爬行动物是在地球陆地第一次出现的真正的陆生动物,我们的祖先
是古生代末期从两栖类中分化出来的。中生代一开始,我们就在没有天敌的
大地上四处漫游,大量繁殖后代、扩大地盘,把两栖类赶下了水,不许它们
远离水边,否则就吃掉它们。它们竞争不过我们,我们的身体结构比它们强
多了。首先,我们的脑量比它们大,智力要比它们发达,头上骨板愈合多,
结构简单了,行动方便,而且在头与胸部之间又长出了脖子,这样身体不动,
头也能上下左右地转动,这是极大的进步。另外还有一些重要的进化,如我
们皮肤角质化或鳞甲化,保护了体内的水分。从皮肤表面更新换代,呼吸全
靠肺,完善了肺的功能。四肢各趾间不再有蹼,便于陆地行走,就连产卵也
不用再回水里。我们的卵外面有一层钙质的硬壳,称为蛋,所包含的水份足
够小生命需要,而且陆地比水中安全,下蛋后不用管,靠阳光就能使它们孵
化出来,这样我们就彻底地摆脱了水的束缚。我们的神经系统也比两栖类发
达,负责四肢运动的脊椎神经(中枢神经)在腰部膨大形成一个神经节,能
及时处理运动中出现的问题,就连我们的眼睛都进化了,长出了眼皮,具有
湿润和保护眼球的双重功能。
我们在中生代是最进化的动物,是陆地的征服者和统治者。按照不同的
生长习惯,我们辐射出了很多的种类,人类专家称其为辐射繁衍,并把我们
分划出了 17 个目。现在是恐龙热,外行人以为中生代我们的祖先都是恐龙,
其实错了。“恐龙”一词专门指两个目的爬行动物,它们是蜥臀目和鸟臀目,
其他目中的动物尽管也可以叫××龙,但决不能称为恐龙。人类在研究恐龙
时发现它能直立行走,不禁感到奇怪,一 些人认为直立行走是哺乳类的标志,
而我们的标志就是该爬着走。怎么会出现直立行走的爬行动物呢?会不会是
骨架安装的不对?其实这道理很简单。要知道判断一种动物的分类决不能靠
辅助的特征来定,如果用“会说话”来定义成人的标志,那么八哥、鹦鹉也
都是人了。哺乳动物与我们最本质的区别在于是胎生和哺乳,而我们的表兄
——恐龙,不过是想改革一下身体结构,其本质并没有变。在我们发展的鼎
盛时期——侏罗纪,一种不起眼的小动物出现了,它们大小如现代的老鼠,
常被表兄弟们捕食,尽管那时不知它是什么动物,但对我们没有任何威胁。
直到那次大灾难过后,它们的适应力强,一下子繁盛起来,把我们的地盘给
夺走了,我们这时才知道它们的名字:哺乳动物。要是早知道它们会从我们
手中夺取霸主的地位,当初就该把它们全吃光,心腹大患未及时除去,留下
了祸根,酿成了无法挽回的悲剧。
那次大灾难听起来真是万分可怕,一团大火伴随着巨大的响声从天而
降,落地后发生了山崩地裂般的大爆炸,当时就炸死了我们一大批同类。爆
炸引起的大火烧毁了森林,烤干了湖泊;树木燃烧冒出的浓烟、空气中的尘
土和动物尸体烧焦后弥漫的气味,呛得祖先们喘不过气来。更可怕的是,大
爆炸还诱发了地震,导致了火山喷发。岩浆溢出地面,一条条“火龙”四下
奔流,摧毁、烧掉阻挡他们的一切物体,比霸王龙厉害万倍。天上又落石如
雨,打在身上既痛又烫,又使不少的弟兄们受伤致死……可怕的灾难也不知
持续了多长时间。终于平静下来了,可一切都变了样,昔日晴朗的天空被烟
尘染得黄黑;太阳不明亮了,用肉眼都可以直接看它;地面上大片森林消失,
大批动物死亡,活着的又受到饥饿和疾病的折磨,常有同伴不断地倒下。可
恨那些哺乳动物,此时变得机灵多了,想吃它们也困难多了,相反它们却以
我们的同伴的尸体和我们的蛋为食,竟大量地繁殖起来。森林毁了,空地上
长出的那些草本植物(即被子植物)也不符吃植物祖先们的胃口,几经折腾
大伤了我们爬行动物家庭的元气,不但恐龙大哥们死光了,就连其他的表兄
弟们死得也差不多了,大地上仅剩下我们鳄鱼、龟、蛇和蜥蜴这四目了。每
当听到这段痛苦的经历时,我的心就发疼,我的身体就发冷……嗯,不对!
怎么真的又冷又疼了,而且是疼在鼻子上?
鳄鱼睁开眼睛一看,原来它睡着了,太阳已经落山,难怪身上发冷。饲
养员正用一根竹竿敲打它敏感的鼻子,嘴里喊着:“太阳都落山了,你怎么
还不回屋去?”这条鳄鱼慢吞吞地调转身体向笼舍爬去,边爬边想:看来还
是呆在这里好,吃喝不愁,虽然被人管着但却很安全。唉——,知足吧……
禽龙
禽龙,在恐龙家族中是一批赫赫有名的成员。它对专家的印象就如同少
年同学们对霸王龙那样深刻。因为,在恐龙化石中,人们最早发现的恐龙便
是禽龙。但是,发现禽龙的人并不是一位专业人员,而是一位英国普通的乡
村医生,叫曼特尔,他的业余爱好是采集化石。1822 年,曼特尔夫妇发现了
一种不寻常的牙齿和骨骼化石,他们把标本寄给法国古生物学家居维叶。居
维叶认为发现的牙齿是大型哺乳动物的,可能是绝灭了的犀牛一类;而骨骼
可能是一种河马化石,因而断定化石生存的年代不会太古老。曼特尔对居维
叶的鉴定有怀疑,又把标本邮给英国古生物学家巴克兰,巴克兰听说居维叶
已看过了,又从经验主义出发,便不加思索地同意了居维叶的鉴定。
但是小人物曼特尔并没有相信居维叶所作的鉴定,在无法得到专家帮助
的情况下,他决心自己动手研究。首先他访问了许多有鉴定化石经验的人,
并刻苦地查阅文献,对照了许多标本,经过三年多的学习和实践,终于从大
量可靠的资料中得出结论,认为这不是任何哺乳动物化石,而是一种年代久
远、早已绝灭了的爬行动物,是过去从未发现过的,于是给它起名叫“禽龙”。
后来,禽龙化石在英国、比利时等地大量发现,证实了曼特尔的正确鉴定。
让我们通过时间隧道走进中生代,来到热闹非凡的恐龙王国中,在距今
1.4~1.0 亿年前的时代中我们找到了禽龙。只见它:身躯高大、体形笨重、
尾部粗而巨大,体长一般在 10 米左右,体重十几吨。它的前肢较短,但坚实
有力,前肢有 5 个指头,末端无爪呈“人手状”。最特别的是,禽龙的大拇
指变大而成为一副尖利的“钉子”般的装备,这是它们的自卫武器。可以想
象,当它遇到想要吃它的霸王龙时,就用这种大而尖硬的“钉耙”去刺伤敌
手。禽龙是形形色色鸟脚龙类中的一员,因为它们常用两脚行走,两腿直立
的姿势和它们脚的三趾构造,与现代的鸟禽颇为相象,所以人们叫它“禽龙”。
禽龙的后肢很长且粗壮有力,脚趾分节宽而浑厚。禽龙大部分时间靠后肢行
走,但有时在茂密的丛林、湿热的沼泽或宁静的湖畔寻食、饮水、漫游时,
也会用四足缓慢行走,但是遇见了霸王龙,还是要用两只后脚逃命的,因为
这样速度更快。它的“自卫武器”仅是在迫不得已、无路可逃时使用。
禽龙是由原始的鸟脚龙类进化来的,在体形上与弯龙极为相似,所以人
们又称禽龙是“放大了的弯龙”。禽龙的头骨长而低平,鼻孔部位呈宽扁的
喙状,并有一层角质覆盖,加上它们长在牙床上到一定时期自行替换的单排
牙齿,就像一台食物磨碎机,把吃进口中的树叶、枝条磨碎咽下。鸟脚龙类
的恐龙都是素食者,即吃植物的。禽龙生活的时代,气候炎热,森林繁茂,
湖泊、沼泽星罗棋布,由此促进了它们向大型化发展。尽管它前肢上有“尖
硬的钉子”,但比起甲龙(身披铠甲)、三角龙(头上长有三只