地球上第一只鸟
前面的章节讲述了侏罗纪时期的动物进化史,其中的主要事件有,在陆地上,恐龙成为名副其实的霸主,哺乳动物开始繁荣发展,昆虫也进化出更多的种类;在海洋中,无脊椎动物中的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫都在一定程度上发展壮大,而棘皮动物中的海胆则在海洋中占据了重要地位。
下面来介绍动物进化史中另一个重要事件——鸟类的诞生。这是动物进化上最重要的变革之一,自此,爬行动物不再局限于陆地上,迎来了广阔的天空时代。
说到鸟类,首先必须了解鸟类的祖先——始祖鸟。
1861年,考古学家在德国巴伐利亚省的侏罗纪石灰岩中发现一具始祖鸟化石,它大小如乌鸦,嘴里长着牙齿,前肢三块掌骨彼此分离,指端有爪,有一条由2 1节尾椎组成的尾巴,骨骼内部尚未形成气窝。
从这些特征来看,这只鸟跟爬行动物十分近似,但从另一方面看,它不仅生长着羽毛,而且已经明显分化出了初级飞羽、次级飞羽、尾羽和复羽,这些全都是今天的鸟类所具备的特征。
此外,始祖鸟在一些骨骼形态上也存在鸟类特征,如它的第三掌骨与腕骨结合到了一起,但第二掌骨和第一掌骨则没有结合。科学家认为,始祖鸟的这种特征正反映了鸟类掌骨都愈合成腕掌骨的开始。
由于始祖鸟是在爬行类的特征基础上进化、发展起来的,所以人们将鸟类戏称是“美化了的爬行动物”。
那始祖鸟究竟由哪一类爬行动物进化而来的呢?对于这个问题的解释,可谓众说纷纭。
因为始祖鸟的骨骼结构与虚骨龙类中的食性兽脚类恐龙非常接近,所以有人认为始祖鸟应该起源于虚骨龙类,并大胆推测如今的鸟类所具备的高代谢水平是从恐龙中继承而来的。
也有人认为,始祖鸟进化出羽毛,并不一定与飞行有关,这种现象在原始的兽脚类恐龙已经普遍存在。总之,对于这个问题,至今还没有明确的答案,但有一点可以肯定,始祖鸟完全可以在空中滑翔。不过,由于始祖鸟还保留着爬行动物的特征,它适应飞行的各方面构造并不完善,因此只能在低空滑翔。
始祖鸟的进化
这里又产生了一个问题:始祖鸟是如何从陆地彳亍走演化成在天空滑翔的呢?
科学家对此有两种解释。第一种解释为,始祖鸟原本是一种非常善于奔跑的动物,在长期的奔跑过程中,始祖鸟借助前肢来拍打空气以加快速度,久而久之,前肢上就生长出了原始羽毛,并最终演化成翅膀。有了翅膀后,始祖鸟随着翅膀的扑动而离开陆地,最后成功地到空中滑翔,这种解释称为鸟类飞行起源“奔跑说”。另一种解释为,始祖鸟原本是在树上栖息的,它们之所以将前肢演化成翅膀,是为了得到更多的生存和繁殖机会,这种解释称为鸟类飞行起源的“树栖说”。
无论哪种解释是正确的,有一点是可以肯定的,始祖鸟与恐龙处于同一个时代,必然与恐龙有着密切的关联。
随着始祖鸟化石的不断出土,科学家研究发现,始祖鸟的身体特征十分接近恐爪龙类。这说明,鸟类很可能是由恐龙进化而成的。
那么,鸟类究竟是不是由恐龙进化而成的呢?不妨从科学家的研究中寻找这个问题的答案。
美国堪萨斯州大学古生物学院的一个科研小组曾在法。
国夏朗德省发现了一块恐龙化石。科学家对这块化石进行了测试,其结果让人大吃一惊。这只恐龙竟然生长着类似羽毛的纤维物质,而且羽枝的尾部完全合拢在一起,已经开始具有现代鸟类羽毛的一些特性。
在此之前,人类从未在古代鸟类化石和现代鸟类身上发现过这种羽毛,这很可能是恐龙向鸟类进化时所表现出的一种过渡形式。
科学家还曾在我国北票市发现了被誉为‘‘中华鸟龙”的小型食肉恐龙化石,这种恐龙前肢粗短,爪钩锐利,后腿较长,适宜奔跑,且全身都生长着原始绒毛。
此外,科学家在中国辽宁发现了一种中国猎龙,它身长不足1米,头部覆盖着羽毛,前肢已经演化成像鸟类一样的翅膀,嘴部构造类似于鸟喙,嘴里长着细小的牙齿。这两种恐龙进一步证明了鸟类是由恐龙演变而成的。
琳琅满目的鸟类
解决了鸟类进化的问题,接下来介绍鸟类的种类。
真正鸟类的出现与繁殖是在白垩纪时期,迄今为止地球上的鸟类共分为三个亚纲。
蜥鸟亚纲:由始祖鸟和反鸟组成的一支灭绝的单系类群,同时包括孔子鸟和华夏鸟,它们与现代鸟类的关系较远。
反鸟亚纲:生活在白垩纪,口内残存牙齿的一类鸟,因其肩胛骨和乌喙骨的连接方式与现代鸟类的正好相反,因而命名为反鸟类,代表属有中国鸟、华夏鸟、长翼鸟等。
今鸟亚纲是相对于蜥鸟亚纲而被建立的一个鸟类分类单元,包括晚白垩世的鱼鸟、黄昏鸟和所有现代鸟类的祖先。
现在地球上尚存的鸟类又可分为3个总目。
平胸总目:体型最大的一类鸟类,适于在陆地上奔走生活。这类鸟依然保留着原始鸟类的特征,如羽翼退化,胸骨上没有龙骨突起,羽毛没有无羽区及裸区之分,羽枝上不能形成羽片。非洲鸵鸟和几维鸟是这类鸟的代表。
企鹅总目:适于潜水生活的一类大型鸟,具有一系列适应潜水生活的特征,如前肢鳍状,趾间有蹼,皮下脂肪发达,体表上均匀分布着鳞片状羽毛。企鹅是这类鸟的代表。
突胸总目:地球上绝大多数鸟类都属于这一目,其特征是羽翼发达,善于飞翔,体表有羽区、裸区之分,胸骨上长有龙骨突起。该目又可细分为约35个目,共计约8500种以上。
为了更加清晰地了解鸟类,可将鸟类分为以下几种。
游禽:一般将喜欢栖息于水中并在水中进食的鸟类称为游禽。游禽种类繁多,分布广泛,最常见的有天鹅、大雁、鸳鸯、海鸥等。大多数游禽的脚趾之间有蹼相连,善于游泳和潜水。它们最引人注目的特征是,其窝巢成平盘状,可浮在水面上,这就是游禽所特有的水面浮巢。
涉禽:一般将那些适于生活在沼泽和水边的鸟类称为涉禽,最主要的代表有鹭类、鹳类、鹤类和鹬类。涉禽的腿特别细长,颈和脚趾也较长,适于涉水行走,但不适合游泳。它们休息时常常用一只脚站立,而另一只脚则蜷缩在羽毛中。
路禽:一般将适于在陆地上奔走及挖土寻食,不善于远距离飞行的鸟类称为路禽,主要代表有松鸡、马鸡、孔雀等。路禽大都体格健壮,翅膀尖圆,嘴短钝坚硬,腿和脚强壮有力。
鸣禽:一般将善于呜叫的鸟类称为鸣禽,主要代表有画眉、八哥、百灵、黄鹂、相思鸟、金丝雀、家燕等,约占世界鸟类的五分之三。鸣禽的鸣声因性别和季节的不同而有差异,繁殖季节的鸣声最为婉转和响亮。
攀禽:一般将善于攀缘树的鸟类称为攀禽,主要代表有翠鸟、杜鹃、啄木鸟等。攀禽的主要特征是,翅大多为圆形,不善飞行,脚大多短有力,趾型多为对趾足。
猛禽:一般将体形较大、外表凶猛、以肉为食的鸟类称为猛禽,主要代表有金雕、苍鹰、雀鹰、红等。猛禽性格凶猛,嘴爪锐利,翅膀强大有力,听觉、视觉非常敏锐,善于捕捉动物。
白垩纪,恐龙依旧称霸
白垩纪距今约1.44亿~6500万年。早期,亚洲东部和北美洲西部的最北端有陆地相连,形成一个生物区,称为亚美大陆区。
接下来,一条划开南北美洲和欧洲、非洲,并绕过南非最南端的岩浆活动带,打开了大西洋,孤立了南极澳洲大陆,并将印度向北推移,逐渐靠近亚洲大陆;南极与澳洲之间也出现了裂谷,到了白垩纪末期终于分出澳洲而向北移。
白垩纪是恐龙的全盛时期,从侏罗纪来的巨大植食性恐龙发展已到顶点,其他各具特色的肉食性种类则在各陆块呈现多样化发展,还发展出史上最大型的肉食性恐龙来。
让我们来了解一下白垩纪的恐龙。
恐爪龙生活于白垩纪早期,身长2.5米~4米,高1.5米。它的头部很大,长着坚固的下巴,口中满布锋利的牙齿,眼睛也很大,视力非常好。两只前臂比较短,臂前长着带有三个尖长指头的爪,用两脚站立,每只脚有四个脚趾,尾巴很长。恐爪龙是肉食动物,它们非常聪明,常常结对捕捉猎物。
恐爪龙是一种不同寻常的掠食者,它们的捕杀本领非常独特:遇到猎物时,它们一只脚着地,另一只脚迅速举起镰刀般的爪子抓住猎物,然后用前肢上的利爪将猎物开膛破肚。
食肉牛龙生活于白垩纪晚期,这个类群中包括最厉害的、最著名的恐龙,如霸王龙和异龙。食肉牛龙一般身长约7.5米,高3.5米,其头部巨大而有力,嘴中长满了剔肉刀一样的锋利牙齿,眼睛上方还长着一对角,一双后腿强壮灵敏,尾巴可以保持身体的平衡。食肉牛龙是肉食动物,它们捕捉猎物时会用脊柱支撑起身体的重量,然后伸直尾巴让头部尽量向前伸展,最后以迅猛的速度和强大的力量将猎物扑倒。
胜王龙生活于白垩纪晚期,它的身体沉重而健壮,体长8米~10米,前肢短小,后肢则粗壮有力,靠捕食大型食草恐龙为生。
镰刀龙生活于白垩纪晚期,体长8米~ll米,前臂大约2.5米长,臂上的镰刀状勾爪长约75厘米,尾巴呈僵直状态,尾骨上长着被称为骨棒的支撑物。
剑角龙生活于白垩纪晚期,身长只有2.5米。虽然个头不大,但剑角龙绝不是好惹的家伙。它的头盖骨又厚又圆,约有6厘米厚,当它遇到天敌时,就会用头部狠狠地撞击天敌,往往把天敌撞得骨折筋断。
巨龙生活于白垩纪晚
期,身长12米~20米,头小、颈短、尾长,是最后的蜥脚类食草恐龙。
翼龙生活于晚三叠纪到白垩纪末,是最大的飞行动物。它展开双翼后可达12米,如同一架小型滑翔机那么大,但有的小型翼龙只相当于一只燕子或麻雀大小。世界上有两种翼龙,一种有尾巴,另一种没有,有尾巴的翼龙后来被无尾翼龙替代。
镰刀龙生活于白垩纪晚期,体长8米~ll米,前臂大约2.5米长,臂上的镰刀状勾爪长约75厘米,尾巴呈僵直状态,尾骨上长着被称为骨棒的支撑物。
剑角龙生活于白垩纪晚期,身长只有2.5米。虽然个头不大,但剑角龙绝不是好惹的家伙。它的头盖骨又厚又圆,约有6厘米厚,当它遇到天敌时,就会用头部狠狠地撞击天敌,往往把天敌撞得骨折筋断。
巨龙生活于白垩纪晚期,身长12米~20米,头小、颈短、尾长,是最后的蜥脚类食草恐龙。
翼龙生活于晚三叠纪到白垩纪末,是最大的飞行动物。它展开双翼后可达12米,如同一架小型滑翔机那么大,但有的小型翼龙只相当于一只燕子或麻雀大小。世界上有两种翼龙,一种有尾巴,另一种没有,有尾巴的翼龙后来被无尾翼龙替代。