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王原:“從魚(yú)到人”演化中的九個(gè)精彩轉(zhuǎn)折(3)

摘要:脊椎動(dòng)物的演化中發(fā)生了很多的復(fù)雜事件看,但某些事件是非常關(guān)鍵的點(diǎn),它改變了脊椎動(dòng)物演化的方向。在五億三千萬(wàn)年的演化歷史中,有九個(gè)重要的演化事件:第一,脊椎骨、脊梁骨的起源;第二,頜骨的出現(xiàn);第三個(gè)由水登陸;第四,先有雞還是先有蛋?第五,重返海洋;第六條,哺乳動(dòng)物的興起;第七,飛上藍(lán)天;第八,羽毛的產(chǎn)生;第九,人類(lèi)的黎明。

羊膜動(dòng)物的胚胎外面有一層羊膜,能防止它干燥。羊膜動(dòng)物因?yàn)楫a(chǎn)下了帶有羊膜的卵而成為真正適應(yīng)了陸地環(huán)境的脊椎動(dòng)物。它們剛登陸的時(shí)候,身體結(jié)構(gòu)并不完善,還沒(méi)有完全適應(yīng)陸地環(huán)境。比如青蛙產(chǎn)卵,一定要產(chǎn)在水里或者非常潮濕的地方,不然就干掉了,甚至有一些青蛙會(huì)把卵產(chǎn)在樹(shù)洞里,然后往里面吐唾沫。但是你什么時(shí)候你看到烏龜對(duì)自己的卵吐唾沫?烏龜帶殼,里面還有羊膜等很多的膜的保護(hù),因此非常適應(yīng)陸地的環(huán)境。也就是說(shuō),在三億多年前,出現(xiàn)了最早的羊膜動(dòng)物,它們已經(jīng)可以產(chǎn)羊膜卵。可是很遺憾,化石記錄的保存不完整,我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)三億多年前的羊膜卵。我們發(fā)現(xiàn)的最早的羊膜卵是兩億年前的。在阿根廷、南非和中國(guó)都發(fā)現(xiàn)了帶胚胎的恐龍蛋,這些蛋已經(jīng)是羊膜卵??铸埖皩?shí)際上是最早保存下來(lái)的羊膜卵。所以當(dāng)然是先有蛋。

第五,重返海洋。四肢動(dòng)物登上陸地了,那海里還有其它的脊椎動(dòng)物嗎?魚(yú)在哪兒?魚(yú)還在,但是有些四肢動(dòng)物又回到海洋去了。生活在兩億八千萬(wàn)年前的非洲和南美洲的中龍就重返了水域。這種四肢動(dòng)物登上陸地之后,為了拓展生態(tài)空間或者躲避敵害,又一次返回到海洋,所以我們管它叫古生代的“叛逆青年”,因?yàn)樗蛔邔こB贰V猩强铸埖臅r(shí)代,但其實(shí)大家只看到了恐龍統(tǒng)治的一部分,因?yàn)榭铸埥y(tǒng)治的是陸地,中生代的海洋是海洋爬行動(dòng)物“海怪”統(tǒng)治的,大家最熟悉的就是魚(yú)龍、蛇頸龍。有人說(shuō)尼斯湖水怪、喀納斯湖水怪、長(zhǎng)白山水怪都是蛇頸龍,然而科學(xué)界不這么認(rèn)為,因?yàn)樗鼈儾豢赡茉谀菢右粋€(gè)封閉狹小的空間里頭。一個(gè)物種的延續(xù)是要一個(gè)群體的。蛇頸龍、海龍、原龍都已經(jīng)滅絕了,再比如占領(lǐng)了中生代海洋的貴州龍、礫甲龜龍,這兩個(gè)物種也都滅絕了。它們?yōu)槭裁匆氐胶Q??食物是很重要的一個(gè)因素,還有躲避天敵和拓展生態(tài)空間的因素。

第六,哺乳動(dòng)物的興起哺乳動(dòng)物的興起其實(shí)挺早的??铸埡筒溉閯?dòng)物出現(xiàn)在同一時(shí)期,都是出現(xiàn)在三疊紀(jì)的中晚期。三疊紀(jì)中晚期出現(xiàn)了原始的哺乳形類(lèi)動(dòng)物。和恐龍相比,它們的身材很小,但是作為一種新類(lèi)型的動(dòng)物,它們有一些優(yōu)勢(shì):一是能胎生,不用產(chǎn)蛋,生下來(lái)就活蹦亂跳。二是哺乳,喝奶這個(gè)過(guò)程可以補(bǔ)充能量,也是一種親密的照顧,增強(qiáng)生存的能力。我們管這些動(dòng)物叫恐龍時(shí)代吃奶的小精靈。三是有毛發(fā),能保持恒定體溫,不像鱷魚(yú),早晨起來(lái)第一件事是先爬到太陽(yáng)底下先曬曬太陽(yáng),曬暖和了再動(dòng)彈。因?yàn)樗纳眢w是變溫的,到了晚上,它的溫度很低,沒(méi)法維持正常的新陳代謝。在寧城縣發(fā)現(xiàn)的神獸和仙獸(化石),也是兩種非常小的哺乳動(dòng)物。它們當(dāng)中很多都是樹(shù)棲,當(dāng)然也有一些鉆地動(dòng)的或者在水里游的,但是個(gè)子都不是很大,都生活在恐龍的陰影之下。

哺乳動(dòng)物出現(xiàn)之后,才出現(xiàn)了翼龍。最早飛上藍(lán)天的脊椎動(dòng)物不是鳥(niǎo)類(lèi),而是在三疊紀(jì)晚期恐龍的近親——翼龍,它們發(fā)育出了翅膀。而且翼龍和鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀的飛行結(jié)構(gòu)不同,鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀是依靠羽毛來(lái)飛行,而翼龍的翅膀是依靠翼膜來(lái)飛行。很多人分不清蝙蝠和翼龍的翅膀,我舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子。蝙蝠的手指是伸到膜里去的,翼龍的翅膀是用無(wú)名指統(tǒng)治天空,它的第四指伸長(zhǎng),支撐翼膜,膜里沒(méi)有骨頭。翼龍的第四指很長(zhǎng),其他手指都很短的。

第八,羽毛的演化。羽毛的演化發(fā)生在侏羅紀(jì)的中期到晚期,現(xiàn)在科學(xué)界已經(jīng)基本上把這個(gè)假說(shuō)變成了理論。鳥(niǎo)類(lèi)是從小型的恐龍演化出來(lái)的,過(guò)去沒(méi)有發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)羽毛的恐龍,因?yàn)橛鹈茈y保存下來(lái)。目前,所有的帶羽毛的恐龍標(biāo)本都發(fā)現(xiàn)在中國(guó),國(guó)外可能有一兩件,但還是存疑的。所以,中國(guó)為鳥(niǎo)類(lèi)起源于恐龍這個(gè)假說(shuō)成為一個(gè)真正的理論,提供了非常重要的、珍貴的化石證據(jù)。

其實(shí),羽毛最早不是為了飛行的。實(shí)際上羽毛有很多種功能,保溫只是其中的一種。羽毛的演化經(jīng)歷了很多個(gè)階段,首先是單根羽毛,然后進(jìn)化成束,再進(jìn)化成片狀的羽毛。最開(kāi)始的片狀羽毛的羽軸在正中間,是對(duì)稱(chēng)的,這種羽毛還不具有飛行能力。只有偏心的羽軸才會(huì)產(chǎn)生飛行能力。

羽毛的作用是保溫、炫耀、示警和飛行。在內(nèi)蒙古發(fā)現(xiàn)的一種叫耀龍的恐龍,就是絲狀的羽毛。耀龍是瘦小類(lèi)恐龍,而且它的羽毛形態(tài)也不是片狀。世界上已知最大的長(zhǎng)羽毛的恐龍化石,被發(fā)現(xiàn)在中國(guó)遼寧。這種大型的長(zhǎng)羽毛恐龍化石在遼寧出土,說(shuō)明它的羽毛是為了保溫,因?yàn)闁|北的天氣寒冷。再說(shuō)說(shuō)小盜龍,小盜龍被稱(chēng)為四個(gè)翅膀的恐龍。現(xiàn)在的鳥(niǎo)類(lèi)有幾個(gè)翅膀??jī)蓚€(gè)。腿上長(zhǎng)不長(zhǎng)飛羽?不長(zhǎng),只有些大腿根部長(zhǎng)一點(diǎn)絨羽——保溫,但是下面基本上是光禿禿的,沒(méi)有飛羽。可是這種小盜龍的腿上卻長(zhǎng)了飛羽。其實(shí),人類(lèi)學(xué)飛行和它有一個(gè)異曲同工之處。比如雙翼滑翔機(jī)(萊特兄弟最早制造出的飛機(jī)),上面兩個(gè)翅膀,下面兩個(gè)翅膀。有實(shí)驗(yàn)證明,這種前后肢的羽毛狀態(tài),確實(shí)是有利于滑翔的。可是這種狀態(tài)不利用長(zhǎng)久的飛行,因?yàn)樗笾挠鹈林兀瑫?huì)影響飛行。因此,它要減輕自己的體重。慢慢地,后腿的羽毛退掉了,前肢的羽毛強(qiáng)壯了。所以這也是人類(lèi)和恐龍學(xué)習(xí)飛行的一個(gè)共通之處。

尾羽龍長(zhǎng)了很漂亮的尾羽,大概七八十厘米高,是一種相對(duì)比較大型的恐龍。其實(shí)尾羽龍是不能飛行的,它的尾羽是為了炫耀。所以這就提出這樣的一個(gè)問(wèn)題:恐龍滅絕了嗎?恐龍并沒(méi)有滅絕,有些恐龍飛上藍(lán)天,變成了鳥(niǎo)類(lèi)。你們到古動(dòng)物館看恐龍大滅絕的章節(jié)時(shí),我們寫(xiě)的是“非鳥(niǎo)恐龍的滅絕”,不是鳥(niǎo)的那些恐龍滅絕了,但是它有一支變成了現(xiàn)在的鳥(niǎo)類(lèi)。所以大家要記住了,你們隨時(shí)都可以說(shuō)我昨天吃了兩個(gè)恐龍蛋:一個(gè)雞蛋,一個(gè)鵪鶉蛋,這兩個(gè)鳥(niǎo)就是一種恐龍,是一種飛上藍(lán)天的恐龍。

第九,人類(lèi)的黎明撒海爾人是最早的人類(lèi),大約七百萬(wàn)年前生活在非洲乍得,目前只發(fā)現(xiàn)了一個(gè)頭蓋骨化石,但是它已經(jīng)展現(xiàn)了人類(lèi)的一個(gè)重要特征,就是能夠直立行走。它的枕骨大孔是朝下的,而其它哺乳動(dòng)物(包括猿)的枕骨大孔是朝后的,所以身體還是四肢著地的狀態(tài)。枕骨大孔往下挪,才成為直立行走的狀態(tài)。直立行走使猿成為了人。

人類(lèi)的起源是脊椎動(dòng)物演化歷史中一次非常重要的事件,也在某種程度上改變了脊椎動(dòng)物演化歷程。雖然我們常說(shuō)人類(lèi)不過(guò)是動(dòng)物的一員,但是這一員很特別,他發(fā)展了文化,發(fā)展了技術(shù),有些技術(shù)甚至能破壞整個(gè)地球,像原子彈技術(shù)。你很難想象,五萬(wàn)到七萬(wàn)年前,那時(shí)候的早期現(xiàn)代人還得和大猩猩、黑猩猩打架的時(shí)候,大猩猩、黑猩猩非常容易就能把他們給收拾了。而現(xiàn)在,我們甚至可以造出火箭去探索太空。所以,人類(lèi)確實(shí)是一個(gè)非常特別的演化,他不光有生物學(xué)的演化,也有社會(huì)學(xué)演化和文化的演化。

(根據(jù)宣講家網(wǎng)報(bào)告整理編輯,

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責(zé)任編輯:馬中豪校對(duì):葉其英最后修改:
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