书城科普读物探究式科普丛书-很久很久以前的古生物
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第8章 精彩纷呈的古生物世界(5)

三塔中国鸟最突出的特点就是它有着比较大的胸骨,可以更方便胸大肌的附着,而且它的骨骼构造已经有了显着的鸟类特征。此外,它的骨骼也开始变薄,体重减轻,更有利于鸟类的飞行。如此看来,三塔中国鸟已经有了明显的鸟类特征,和恐龙并不是一个家族的。然而它身体上还有一些兽类的特征,比如嘴里长着牙齿,翅膀上长着锐利的爪子,骨骼仍然保留了爬行动物的特征,尤其是它的骨盆构造显示其仍未脱离爬行动物的大家庭。据推测,它的羽毛构造和现代鸟的羽毛构造也有不同之处,属于皮肤上的一种衍生物,起到保温防寒的作用。对于现代鸟来说,羽毛主要是源于空气动力学的原理而飞翔所必需的。

三塔中国鸟与先前在德国索伦霍芬发现的世界上最早的鸟类始祖鸟比起来,不仅已经具备很强的飞行能力,还可以在树上做窝,而始祖鸟却只能在地上跑。如果认为始祖鸟是鸟类的话,那么三塔中国鸟更是比其高级的鸟类。因此三塔中国鸟被认为是从恐龙到鸟类的过渡形态,是一种没有完全脱离爬行动物特征的原始鸟。

关于三塔中国鸟化石的发现,有一个有趣的故事。在辽宁省朝阳县,有一位特别爱好科学的农民,他在农闲时学习和掌握了相当丰富的古生物化石知识。为了掌握更多的古生物知识,他常常跑遍家乡周围的每一处山水,采集了许多的古生物化石。在1987年的一天,他偶然发现了一块保存相当完好的鸟类化石。据研究,此化石于白垩纪早期的地层中发现,根据产出层位的植物孢粉分析,此化石大约在距今1亿3千多万年前。此化石除了胸部有极个别的骨骼缺失之外,头后骨骼保存得非常完好。它的命名是经过北京自然博物馆一位年轻的古生物学家饶成刚和美国芝加哥大学另一名年轻的恐龙专家塞雷诺共同研究的结果,被称为“三塔中国鸟”。那么,为何要起这样的名呢?“中国鸟”的意思,顾名思义就是发现于中国;而“三塔”是为了纪念化石的出土地区,因为在发现化石点的附近,有三座已经耸立了1千多年的辽金时代的古塔。

32.黄昏鸟

黄昏鸟是黄昏鸟目的一个典型代表,长达1.5米,且个体相当大。

嘴很长,上、下颌有牙,牙齿生在上、下颌骨的凹槽中,而且又小又锐利;口的前端无牙,可能角质喙在形成;后肢强壮,在踝部横向扩展可以有力地游泳划水;翅膀几乎完全退化,仅剩有肱骨;胸骨无龙骨突,这些构造特征表明了黄昏鸟是一种潜水鸟。在美国堪萨斯上白垩统海相沉积尼奥布拉拉白垩层中发现了黄昏鸟的化石。

黄昏鸟生活在温带海岸上,是一种海栖肉食动物,以鱼类、菊石和箭石为食。全身被羽毛所覆盖,极为光滑。

它的腿很长,而且带着蹼,翅膀很小,可以在潜水时起到驾驶的作用。

黄昏鸟虽然生活在温带海洋中,但是繁殖的时候却是在岸上。它们的行走能力极差,在岸上的时候总是笨拙而脆弱的。于是,它们为了更安全地繁育下一代,选择了难以接近的多石地形聚集在一起。

黄昏鸟的长途跋涉都是通过游泳和飘流进行的,大多数的时间都是在海面上漂浮。它们的游泳速度相当快,通过短时间的潜水来捕食鱼群和其他猎物。当它们在陆地上的时候,由于腿支撑不起自己的身体,只能靠腹部的推动前进。由于飞行与步行的能力极差,所以黄昏鸟不得不时时警惕掠食者——水中的鲨鱼和蛇颈龙,岸上的恐龙和翼龙。

此外,它们也是中生代白垩纪带牙齿鸟类的主要代表。与始祖鸟比起来,黄昏鸟所显示的爬行动物祖先的特征对研究脊椎动物的进化很有意义。大多数的黄昏鸟化石来源于北美的海相沉积,目前已知的共有7属13种。黄昏鸟在海域、海岛或近海地区的生活方式可能是群居,而在筑巢、孵化期就集体向北迁移。

在8500万年前,美国堪萨斯州的一部分还是一片汪洋,而黄昏鸟就生活在水中的岛屿上。它尖锐的牙齿长在口中的深槽里;脑容量接近于爬行类,但不是很大。这种鸟是白垩纪时期的海洋居民,它的双足生来就是用来游水的,而不是用在地上走路。黄昏鸟大约有2种,其中一种帝王黄昏鸟,身长几乎有2米,站立起来时大概高达1米,比我们现在的鹈鹕还要大。

33.重脚兽

重脚兽是一种陆生的哺乳动物,于800万年前出现,头上长着一对巨大的、并列的角,长着四蹄,骨骼很笨重,四肢的形态和今天的大象类似。重脚兽还生长有一对巨大的、呈并列分布的骨质角。

重脚兽的化石发现于埃及渐新世的地层中,体型与现代的犀牛非常相似。据科学家推测,重脚兽可能是从长鼻类动物(如大象)共有的祖先中分化出来的一种特殊类型,它们在进化中充当了“实验者”的角色,所以大约在渐新世以后就灭绝了。迄今为止,科学家还没有发现它的后裔存在。

34.袋剑虎

袋剑虎大约生活在200万年前的美洲南部,体长约2米,外貌和剑齿虎有些相像,头部较窄,上犬齿很长,形似刀子,而下颌有一块凸起的骨片,闭嘴时可以保护上犬齿,于800万年前的早期出现,它们与当时北美洲的剑齿猫科动物在不同的环境中平行进化。

袋剑齿虎可能是当时南美食肉兽中的最强者,发达的剑齿和强劲的身体使它们能够捕食当地的绝大多数食草动物,甚至包括大型的南方有蹄类和贫齿类。

袋剑齿虎的体型不是很大,体重最多只有250千克,相当于豹子甚至美洲豹的大小,是袋狼的4倍,虽然不够高大,但它们的身体也很壮实,特别是前肢。

两颗15厘米长的剑齿深深埋入上颌,差不多与头顶处在同一水平面上——这是它们身上最引人注目的地方。袋剑虎的下颌相当发达,向下伸出了巨大的护叶,这是那个时期的猎猫科动物所不及的,这样一来,护叶虽然可以起到保护突出的剑齿的作用,与此同时,也更容易骨折或是受到感染,最重要的是加重了头部的重量,影响了行动的灵活性。

它们作为有袋目家庭的一员,如同袋鼠一样长有4对臼齿。通常情况下,哺乳动物,也就是所谓的“真兽类”只长3对。除此之外,雌袋剑齿虎极有可能像袋狼一样长着向后开的育儿袋。

到目前为止,它们和所有早已灭绝的生物一样,人类无从知道它们的颜色。有人认为它们像狮子一样浑身土黄,也有人认为它们具有和袋狼一样漂亮的条纹或袋獾的黑底白斑,但无论如何,在它们存活的时候,一定会令人惊叹不已的!

35.洞熊

洞熊生存于更新世亚欧大陆北部,大约在两万年前的冰河时期灭绝。大多数洞熊的化石多发现于洞穴内,因此被命名为“洞熊”。

在许多闻名的洞穴中,发现了很多洞熊的完整的骨骼化石。另外,在我国北京周口店也有洞熊化石的发现。

洞熊体型庞大,雄性洞熊的体重可达到1000千克,而雌性相对要小很多。而现如今,体型最大的熊类——科迪亚克熊和北极熊,体重最大的只有800千克,平均体重为500千克。最常见的洞熊,头骨大约长为50厘米。然而今天的熊,头骨却只有20~25厘米。一般情况下,洞熊可以活20年,是一种杂食性动物,以草及浆果为主要食物,但有时候也吃蜜糖。

在过去的30年间,关于洞熊头骨、颌骨和牙齿的研究表明,洞熊极有可能是一种食草动物。除此之外,中欧和西欧洞熊的骨头也很符合食草动物的骨骼特点,例如,N15水平较低。因为N15的原子核中的中子比N14多1个,在进食的时候,动物体内会不断积聚N15,相对食草动物而言,食肉动物体内N15的积聚要多得多。

另外,黑熊和棕熊也是杂食动物。这可以说明,尽管有一大部分洞熊可能是食草动物,但是也可能有一部分是杂食动物(科学家们于2007年在罗马尼亚喀尔巴阡山脉西南角发现的洞熊骨头数据表明,一些洞熊可能是凶猛的食肉动物,因为骨头中的N15水平非常高)。

36.袋狮

在有袋动物的故乡——澳大利亚,最具代表性且最引人注目的就是袋狮,这也是该处曾出现的最大的肉食动物。它们出现于上新世,到更新世便灭绝了,主要分布在澳大利亚。

它们与狮子相比有很多相同的地方,而且与现存的结指兽科或结指兽有着很密切的关系。袋狮脑壳很小,头颅短而宽,长着巨大的成对的前门齿,门牙与真正食肉动物犬牙的作用似乎一样,还长着像刀子一样,既厚实又长的,具有剪切作用的裂齿,更便于撕咬猎物的组织。然而,它并非肉食性有袋类,而是以植食性为主的袋貂总科,身体结构与其他的肉食动物有一定差别。通常情况下,袋狮的活动区域是在森林地带,而不是生活在草原或灌木林中。

科学家通过对化石的深入研究认为,袋狮具有史前食肉猛兽中最强的咬力,直到3万年前,它们仍然在澳大利亚大陆漫游。研究结果显示,它们如同各类剑齿猫科动物在北美或南美大陆上的地位一样,曾经是一种澳大利亚大陆上占绝对优势的“超级食肉动物”。

37.尤因兽

尤因兽大约生活在3700万年前,是一种陆生的哺乳动物。身体庞大,体型与现代的非洲白犀牛很接近。在其头顶长有六个角:其中有两个小角长在鼻子上,另四个分别长在犬齿上和头的背部,上犬齿很大,伸出嘴外,形象奇特。

38.人类是如何进化而来的?

第四纪是人类的进化时代,也是新生代最后一个纪,距今300万~200万年前直到现在。人类的出现是这个时期最大的特点。在我国,“元谋人”、“蓝田人”和“北京人”化石,发现于这个纪的地层中。在这一时期,气候发生了很大的变化,并发生了多次冰川运动,加速了一些动植物的灭绝或仅遗留下极少数个体,例如大熊猫和水杉、水松等。

人类的发展,主要有以下几个阶段:

早期猿人阶段(200万~175万年前):在东非坦桑尼亚出现能人,这可能是早期直立猿人。

晚期猿人阶段(大约在100万年前):直立猿人从非洲逐渐扩散到中国、爪哇,最典型的代表是北京猿人和爪哇猿人。

早期智人阶段(大约50万年前):智人在非洲出现并迁移到欧洲。

晚期智人(新人)阶段(5万~1万年前):在非洲南部出现了现代人,在大约5万年前,在中东地区也有现代人的分布。

3万5千年前,现代人类分布到了欧洲,出现了克罗麦昂人。

1868年,在法国克罗麦昂村最早发现了罗克麦昂人化石,他们是现代白种人的祖先,属于生活在距今3.5万~1万年前的现代人类。

他们身高达到1.8米,额部垂直,面部宽阔。他们非常擅长于洞穴绘画和雕刻,是史前人类较早期的代表性作品。

在3万~2万年前的更新世晚期,现代人类通过白令海峡进入北美洲并向南迁移。直到全新世后,除南极洲以外的各个大陆都有现代人的分布,并且一直发展到今天,成为唯一生存在世界上的人科动物。

第二节 千姿百态的植物世界

1.维管植物的祖先——裸蕨

裸蕨植物在植物的进化和分类方面占有十分重要的地位,通常被人类看成是维管植物的祖先。现在发现的裸蕨类植物,大多数是志留纪晚期到泥盆纪遗留下来的。

这类植物比较矮小,通常长不到20厘米,由于没有真正的根和叶子,也被人们称为“无叶植物”。裸蕨植物的茎分为两部分:直立的地上茎和横卧的地下茎,纤细而作等二歧分叉,茎内有简单的维管束,木质部十分微弱,只有环纺加厚的管胞,体表分布有角质层和非常简单的气孔,枝顶有繁衍后代的孢囊,这些都是原始植物的特征。

2.藻类植物

藻类植物是原生生物界里的一类真核生物,以水生为主,无维管束,能进行光合作用。体型大小有别,最小的是长1微米的单细胞的鞭毛藻,最大的是长达60米的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束,这一特征与苔藓植物相同。