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翼龍面面觀

翼龍的嵴冠

翼龍的嵴冠之所以能夠保存下來,是因為它們的嵴冠是由堅硬的骨質結構組成。但這也給古生物學家帶來一系列新問題:這些嵴冠化石的形態特征和翼龍生前的模樣差別大嗎?嵴冠對于翼龍而言有什么樣的作用?嵴冠會因性別不同而存在差異嗎?……

其中有些問題可以得到肯定的答案,諸如有些嵴冠的化石形態和生前的差別是很大的,因為嵴冠的結構除了硬質骨骼部分外,上面還覆蓋包裹著皮膚、肌肉等軟組織結構。那么,這些嵴冠對于翼龍到底有什么作用呢?關于這個問題,古生物學家提出了很多有意思的猜想。

方向舵

對于多數翼手龍類的翼龍來說,它們的尾巴變得很短,已經不再適合調節方向,此時頭上的嵴冠就替代了尾巴的功能,通過嵴冠位置的變化起到調節方向的作用。

減輕水的阻力

有些古生物學家認為,有些翼龍會潛入水中捕魚,嵴冠可以幫助它們劃開水面,以減少水的阻力,否則快速地沖入水中,可能會導致它們腦部遭受輕微的震蕩。

調節體溫

巴西的古生物學家通過對掠海翼龍的嵴冠研究后發現,其嵴冠上留有很多縱橫交錯的溝槽,可能會有血管從這里通過。而血管之所以會存在于嵴冠上,有很大的可能是用來調節體溫的。

性成熟標志

同現生的公雞相類似,某些翼龍的嵴冠可以作為性成熟的標志。對于未成年的翼龍而言,它們的嵴冠很小,等到了成年,嵴冠開始變大。特別是在求偶的季節,嵴冠還會呈現出特別的顏色。那些顏色鮮艷的嵴冠往往會受到異性的青睞。當然了,這種猜測僅針對雄性,雌性翼龍的嵴冠一生都是很小的。

翼龍的前肢

翼龍的前肢不同于恐龍的前肢,其已經變成了翼翅的一部分,就如同風箏的骨架一樣。

翼龍前肢上的翼指骨特別長,約有其他3指的20倍。翼指骨不是筆直的,而是略有彎曲,由此組成的翼龍翅膀的前端也會有一定的弧度,這樣可以減少阻力,有利于飛行。

翼龍的其他3指均發育正常,上面長有彎爪,這些爪子不是用來抓握食物的,而是用來攀爬或者是抓緊巖壁、樹枝的,這樣翼龍就可以站立休息了。

翼龍的翼膜

翼龍的翼膜主要是由皮膚、肌肉和其他軟組織構成。翼膜如同鳥類的翅膀一樣,扇動翼膜,翼龍才能在天空中飛行。

翼龍的翼膜由三部分組成,分別為前膜、翼手膜及尾膜。前膜連接著肩部及腕部,所占面積較小。翼手膜所占面積最大,分別與前、后肢相連。至于尾膜,則連接著翼龍的后肢。

有意思的是,現生蝙蝠的翼膜和翼龍的很像。當蝙蝠在飛行時,翼膜可以展開,而在休息時,翼膜就會像傘一樣被折疊起來。

翼龍的后肢

翼龍的后肢比前肢短很多,這恰恰說明翼龍的后肢不適合在陸地上長時間行走。因此,翼龍大部分時間不會在地面上活動,它們可以在飛行時進行捕食,可以掛在石壁、樹枝上休息。

翼龍的行走方式是跖行式,即靠腳掌著地行走,而現在鳥類的行走方式則是趾行式,即用腳趾著地行走。

有趣的是,在一些化石保留的材料上,古生物學家發現翼龍的5根腳趾不像現今大多數鳥類的腳趾那樣是分開的,而是由皮質膜相互連接著,類似于游涉禽類的腳蹼。

翼龍長有足蹼的現象并不難理解,因為翼龍喜歡生活在海邊,雖然它們不喜歡游泳,但與水接觸的時間比較多,而在水中腳蹼產生的支撐力量遠比5根分開的腳趾大。此外,腳蹼的作用還類似于船槳,它可以推動身體在水中向前游動。

翼龍的飛行方式

無論是出現在電影中的角色形象還是我們在腦海中的想象,翼龍都可以在天空中飛行,和當今的鳥類并無不同。但是,在科學界卻有人對此提出了不同的觀點,他們認為,許多翼龍因為自身條件的限制,不可能會長期在空中飛行,大多數情況下只能像滑翔機一樣借助空氣滑翔。

對于自然界會飛的脊椎動物來說,它們的飛行方式共有三種:振翅飛翔、展翅翱翔和滑翔。

振翅飛翔就是我們經常見到的鳥和蝙蝠展現的飛行方式。它們依靠翅膀或翼膜不斷上下振動來獲得上升力,進而讓自己可以長時間在空中飛行,并且要依靠自身的能量產生連續的動力。

古生物學家通過對無齒翼龍的研究,認為它們和鳥類一樣,可以依靠振翅飛翔來進行長距離飛行。另外,鳥掌翼龍的化石在世界各處都有發現,這說明它們的飛行能力很強,也許正是依靠振翅飛翔式的長時間飛行,它們的身影才能遍布世界。

展翅翱翔是指依靠空氣中的上升氣流讓自升高或者是平飛,飛行的遠近主要借助空氣。在現生的鳥類中,信天翁就主要靠這種方式來飛行。

風神翼龍的翼展超過11米,如果用這么大的翼展振翅飛行的話,那它們消耗的能量幾乎是不可想象的,因此古生物學家推測風神翼龍是一個翱翔者。它們喜歡生活在海邊的懸崖峭壁上。每當想起飛,它們就先扇動幾下翅膀,讓身體脫離地面,然后依靠上升的氣流“托住身體”,通過不斷調整方向,就可以進行長距離飛行了。

冷血VS熱血

熱血動物,其實就是我們平常所說的恒溫動物。比起冷血動物來,恒溫動物更能適應環境的改變。對于翼龍來說,冷血或熱血的體溫調節模式,同樣也關系到它們的生存方式。

如同恐龍一樣,古生物學家們對于翼龍是冷血動物還是熱血動物的觀點之爭,明顯地分成了兩派,他們紛紛用不同的證據證明自己的觀點。

英國的古生物學家理查德·歐文是“冷血說”的創始人。19世紀時被發現的翼龍化石還都比較小,人們已經認識到翼龍是一種爬行動物。歐文便據此推測,翼龍和蜥蜴一樣,屬于冷血爬行動物,并且認為翼翅并不能支持翼龍長時間飛行。

與歐文持相反觀點的是劍橋大學的生物學教授西利。他認為,翼龍不能歸為爬行動物,而是一種介于爬行動物和鳥類之間的過渡類型生物,并堅持認為它們是恒溫動物,因為飛行需要消耗大量能量,只有恒溫動物才有足夠的熱量支撐它們進行長距離飛行,非恒溫動物幾乎不可能完成這項任務。

再后來,古生物學家們又發現了翼龍的毛發痕跡化石。通過觀察這些毛發,他們認為這不可能是用來飛行的,主要的功能應該是用來保溫,這就可以讓翼龍的身體保持一個比較穩定的狀態。

除此之外,有些古生物學家在一些翼龍的化石上還發現了類似鳥骨的氣孔,這種氣孔不但可以存儲空氣,提高氧氣的吸收效率,還可以讓冷熱空氣進行交換,進而保持體溫的恒定。

上述種種跡象表明,翼龍是恒溫動物仿佛更有依據,但“冷血說”并不是毫無道理。因為到目前為止,學術界基本上一致認為爬行動物都屬于冷血動物,如果堅持翼龍是恒溫動物,那么許多現有的學術思想和理論就會被推翻重寫。倘若真理尚未被發現,這將是極具科學意義的事。因此,冷血和熱血之爭還會持續下去。

兩足OR四足

對于翼龍來說,倒底是用兩足還是四足行走,正如探討它們是冷血動物還是熱血動物的問題一樣,一直是人們爭論的焦點。因為至今沒有足夠的化石足跡證據來佐證這一疑問,所以人們還要不斷地去探索。

有些人認為,翼龍是典型的爬行動物,它們就像蝙蝠一樣,不能直立行走,如果落到地面上,就只能將身子趴在地上,用四肢爬行。所以它們和蝙蝠一樣,一般不會輕易落到地面上,平時都喜歡用爪子抓住樹枝或石壁進行休息。

不過也有人認為,翼龍的后肢非常強壯,它們可以像鳥類一樣,在地面奔跑和跳躍,前肢只能用來飛行,不參與走路。

古生物學家對翼龍、鳥類及蝙蝠的四肢骨骼進行觀察比較后發現,翼龍可能會采取兩種方式走路,一種是兩足行走,另一種是前肢協助后肢行走。

對于一些早期原始的翼龍來說,它們的體形較小,有相對長且強壯的后腿,這樣它們就可以用后肢走路。待到想要飛行時,就借助腿部力量先助跑一段距離,然后高高躍起并同時拍打翅膀。

而對于白堊紀時期的大型翼龍來說,它們的后肢變得弱小,支撐不了龐大的身軀,這時候它們可能會直接趴在地面上,用四肢匍匐前進。如果想起飛,它們只能不斷地拍打翅膀,或者站在高處向下躍,通過空氣中的上升氣流翱翔。

素食OR肉食

對于已被發現的翼龍化石,人們發現了一個十分有趣的現象,它們的化石大都埋藏在海相地層中,這是怎么回事呢?

海相地層是在海洋環境下由沉積物壓實成層的,是史前海洋的見證和記錄。而這給人們一個啟發:翼龍喜歡生活在海岸線附近,只有這樣,它們的尸體才可能大量沉入海底成為化石。而它們近海的生活環境也間接說明了它們賴以生存的食物是各種各樣的魚類。

很多翼龍的頭部都長著一個長長的頜部,這種結構非常適合捕魚,就如同現在的鷺鷥、鵜鶘。所不同的是,翼龍嘴巴的前半部分還長著長而彎曲的牙齒,這種牙齒在嘴巴閉合時就如同魚叉,不但可以刺破魚類的皮膚,還可以將魚牢牢地鎖住,所以它們天生就是捕魚的“能手”。

當然,如準噶爾翼龍的嘴巴前端微微向上翹起,就像鉗子一般,這“鉗子”可以咬碎蝸牛、蟹類或者是其他軟體動物的硬殼,因此,它們可以以這些動物為食。

還有一些翼龍,如梳頜翼龍的牙齒又細又長,就像梳頭用的梳子一樣,這種結構可以用來過濾微小動物,如小魚、小蝦等。

而如蛙嘴龍等小型翼龍,因為體形較小,嘴巴又寬又扁,它們的食物就只能是昆蟲了。由于身體的靈活度非常高,它們可以邊飛邊捕捉昆蟲。

到了白堊紀晚期,開花植物開始出現,有些沒有牙齒的翼龍就喜歡上了植物的果實和種子。它們可以用角質喙把堅硬的種子外皮咬碎,或者干脆吞下整個果實,而果實里面的種子則隨糞便被排出體內,這些翼龍還間接地成了種子的傳播者。

胎生OR卵生

翼龍是如何生寶寶的呢?它們是像鳥兒一樣產卵呢?還是像蝙蝠一樣直接生幼崽呢?在很長一段時間里,古生物學家們并沒有發現它們的蛋化石,因此翼龍到底是卵生還是胎生,當時人們并沒有十分明確的證據和答案。

很多古生物學家推測,翼龍和恐龍一樣,很可能也是卵生的,后來隨著少量翼龍蛋化石被發現,人們更加確定了這個猜測。

1860年,古生物學家在英格蘭一個采石場發現了一窩蛋化石。當時人們認為這些化石是某種爬行動物的蛋,并沒有把它們和翼龍聯系起來。

時間到了1871年,還是在英格蘭的采石場,人們又發現了蛋化石,同時在周圍還發現有喙嘴龍的化石,于是這些蛋就順理成章地被猜測為喙嘴龍所產。

2004年,中國古生物學家汪筱林等在英國《自然》雜志上發表了描述翼龍胚胎化石的文章,這時才終于讓翼龍的繁衍秘密大白于天下。

這個翼龍蛋化石不但完整,蛋殼里還有發育成形的胚胎。胚胎被蛋殼包圍著,還有清晰可辨的翼龍翼膜及翼指骨。更神奇的是,還有一些毛發狀的皮膚痕跡。這一切證據證明,如果胚胎成形出殼后將會長成一只“毛茸茸”的翼龍,只可惜它的生命早已停留在這一瞬間。

寶寶是如何成長的

雄性古神翼龍的嵴冠變得越來越美麗,它們深知交配的季節就要來臨了。就在這時,不遠處一只雌性古神翼龍徑直朝這邊走來。雄性翼龍開始施展自己的“絕技”,有的興奮大叫,有的“翩翩起舞”,以此吸引“美人”的注意,最終雌性依據自己的標準選擇了它們其中的一只。不久之后,它們的孩子就破殼而出了……

對于會飛行的鳥類和蝙蝠來說,在學會飛行之前,它們需要父母的照顧和呵護,那么,翼龍的幼年階段又是如何度過的呢?古生物學家們在德國索倫霍芬發現了數個剛出生不久的翼龍骨骼化石。通過研究后發現,這些死亡的幼體已經具備了一定的飛行能力。

這就告訴我們一個事實,翼龍的幼年期可能并不需要父母的照顧,在出生之前,就已經具備了飛行能力。而在出生數小時后,它們可能就會離開父母,自己去尋找食物。這一點和現生的蛇、烏龜、鱷類非常相似。

翼龍的天敵

翼龍和恐龍一樣,都會經歷“出生—生長—死亡”的過程。在中生代那個災害頻發、異常復雜的年代,要想自然老死并不是一件簡單的事。火山噴發、食物中毒、氣候突變都會讓翼龍突然死亡。除了這些小概率事件外,它們還要時刻面臨被天敵吃掉的危險。

翼龍喜歡生活在海邊,海里除了有魚蝦,還有翼龍的近親——海生爬行動物,如滄龍等。這些“海怪”體形巨大,長著鋒利無比的牙齒,就連當時的鯊魚都是它們的食物。可以想象,當翼龍在海面飛行尋找食物時,這些可怕的家伙會在水面埋伏,當看到有翼龍飛來時,立即張開大嘴并高高躍起,然后緊緊咬住上方的翼龍,順勢把它們拖進海中,撕咬幾下后就吞進肚子里。

除了海里的,在陸地上的肉食恐龍也會捕食翼龍。古生物學家在南美洲發現了一些翼龍化石,其中在一件翼龍化石的頸椎部位,一枚棘龍類恐龍的牙齒深深地嵌入其中,這很有可能就是棘龍在捕食翼龍時留下的折牙。

棘龍和翼龍都喜歡生活在水邊,它們的食物大多都是魚類。但是棘龍身高力強,它們有時候也會把正在捕魚的翼龍當成捕食對象。

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