新疆域 FRONTIERS [美]艾萨克·阿西莫夫 著 上海科技教育出版社 1999.12 扫描,校对:异调 地球科学新疆域(FRONTIERS OF EARTH),孟庆任 译 最大的飞行动物 大约在6500万年以前,曾经能够飞翔的最大的动物翼手龙突然绝 灭了。它们的消失给我们留下了一些具有挑战性的问题,其中最令人 难解的是,这些有翼的爬行动物是如何飞起来的呢?它们中的一些与 现在大型飞机的大小基本相同。科学家们对此十分困惑,但也提出了 一些有趣的假说。 被称为“翼手龙”(pterosaurs,希腊语,意思是“有翼的蜥蜴”) 的能飞行的爬行动物早在2亿年前就已出现。虽然一些翼手龙还没有麻 雀大,但另外一些却是当时所有能够飞行的动物中最大的。在大约7000 万年前,无齿翼手龙(pteranodon,希腊语,意思是“有翼无齿”) 的翼展可达27英尺,几乎是信天翁的3倍。可以肯定地说,它几乎全身 都是翼,但重量不超过40磅。 1971年,在得克萨斯州发现了一个翼手龙的遗骸,它的翼展可达 50英尺。它的体重肯定比所有存在过的能够飞翔的动物都重。通过研 究这些和其他翼手龙的遗骸,其中包括最近在欧洲发现的臀骨化石, 科学家们正试图解开这个谜。 除翼手龙化石遗骸外,我们所掌握的有关这些庞然大物如何飞行 的唯一线索来自于对现在仍然存在的其他三种飞行动物的研究。 要飞行可不容易。它需要集中能量在空中振翅并依靠稀薄介质的 支撑而上升。像爬行动物那样的冷血飞行动物如今只剩下昆虫了。由 于是冷血动物,所以它们只能产生相对低的能量。由于小,地球对它 们的引力弱,甚至空气也有足够大的浮力来抵消部分的地球引力,因 此它们可飞来飞去。最大的昆虫是巨大的甲虫,它的体重最大不到4盎 司(译者注:盎司,英制重量单位。1盎司约合28.350克)。 鸟和蝙蝠是其他两类温血动物,因此它们能聚集足够的能量来达 到飞行的目的。它们的血温必须得到绝缘,因为费很大劲获取的能量 不能作为辐射热而失去。鸟长有羽毛,而羽毛可有效地防止热量的散 失。蝙蝠翼膜的绝热功能要稍差一些。 蝙蝠和鸟虽然比昆虫大得多,但由于它们能够产生非常大的能量, 所以可以飞行。即使如此,它们也没有非飞行动物那么大。 最大的蝙蝠是印度尼西亚的一种食水果的蝙蝠。它的身体长达16 英寸,翼展可达6英尺。它的全身几乎全被翼所包裹,但整个体重还不 到2磅,是最大昆虫体重的8倍。 非洲东部和南部的灰头鹭鸨是能够飞行的最重的鸟,体重可达40 磅,是最大的蝙蝠体重的20倍。这样重的身体使它几乎不能飞行。一 些并不特别重的信天翁的翼展最大可达10英尺。 像蝙蝠那样,翼手龙生有膜状翼,但蝙蝠的翼膜可向外伸展并覆 盖住除拇指以外的所有指头。翼手龙的翼膜与一个极长的第四指相连, 前三个仍为发育在翼以外的小爪。 那么,它们是怎样飞行的呢? 现在,所有的爬行动物都是冷血动物,与鸟类和哺乳动物相比, 它们的行动显得很缓慢。当然,人们通常认为翼手龙也是冷血动物, 所以它们没有足够的能量来进行有效的飞行。翼手龙飞行的整个过程 先是艰难地爬到一个悬崖的顶部,然后向下滑翔并捕捉它们的食物。 这对它们来说是极其困难的。有一种观点认为,翼手龙应是一种 能真正振翅飞行的动物。由于飞行要消耗极大的能量,所以越来越多 的科学家开始设想翼手龙应该是温血动物。它们满身覆盖毛发,而不 是羽毛(如果长有羽毛的话,在某些翼手龙化石上应该出现羽毛的印 痕,但至今没有发现)。 为了解这些动物飞行时可能遇到的困难,让我们来看看1986年在 华盛顿特区附近的安德鲁斯空军基地所进行的一次翼手龙飞行表演。 这个翼手龙模仿了在得克萨斯州发现的那个翼手龙的样子。这个重44 磅,翼展达18英尺的模型是为史密森学会制做的,耗资70万美元。它 在空中仅呆了1分钟就在欢庆海陆空三军节的观众面前坠落在地,摔成 碎片。 然而,即使翼手龙确实能够努力飞起,那么它是怎样行走的呢? 在德国发现了两套翼手龙的臀骨,它们还没有被彻底压碎。依据这些 臀骨可以推论,翼手龙的大腿骨是向外伸的。这种情况说明冀手龙很 可能是在地上趔趔趄趄地行走,手脚很笨拙。因此,我们可以进一步 推论,它们在不飞行时是悬挂在树上或悬崖上的。 换句话来说,在许多方面翼手龙像巨大的蝙蝠,但它们的骨骼结 构却属于爬行动物。它们多半是卵生,而不像蝙蝠那样直接生出小生 命。