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揭秘恐龙时代鸟类的栖息行为

时间:2022-03-04 09:48:52  浏览次数:

zoޛ)jiv5iiM?iμui}t^m4iuM?iiZ检查不同鸟类的脚部骨骼。最后,我终于得出了结论:这里面果然暗藏“玄机”。以中间的第三脚趾为例,树柄鸟类的第三趾的趾节长度从脚跟的第一节到远处的第三节是不断变长的,而地栖鸟类正好相反。我想,这样的形态演化是为了适应什么样的功能呢?在进行了认真的观察分析后,我发现,在树上栖息的鸟类,其脚趾跟树干接触的部位是位于前端的几段骨节,也就是说,用于抓握树枝的趾节在前端,长期作用下,前端的趾节就变得越来越长;而在地上栖息的鸟类,由于其身体的重心在脚跟部位,所以脚跟处的骨节就变得粗壮起来,而前端的骨节则越变越短小了。

还有其他与鸟类栖息行为相关的骨骼特征吗?我出生于上世纪70年代,儿时抓鸟的经验告诉我,从树窝里抓到的鸟的爪子十分锋利,经常会把手划伤;而地上随处可见的鸡的爪子是光秃秃的。最让我难忘的是,猫头鹰的爪子不仅有个大弯钩,而且爪尖如针。儿时的记忆在今天给我以启示,我决定从爪子出发,探个究竟。

不出所料,在观察了上千只鸟爪,并使用量角器进行测量之后,我发现,攀援鸟类如猛禽(鹰、鹗、隼等)、攀禽(鹦鹉、啄木鸟等),其爪子的弯曲程度最大,弧度接近150度(如此弯曲且锋利的爪子不仅便于抓握,还可以用以撕破猎物的身躯);地柄鸟类的爪子弯曲程度最小,仅65度左右(它们在地面走动,太弯曲的爪子不利于平稳行走);而树栖鸟类的爪子弯曲程度在攀援鸟类和地栖鸟类之间,大约是120度。

不妨“对号入座”

现生鸟类骨骼的形态特征与古鸟类的柄息行为有什么关系吗?最早的鸟类——始祖鸟出现在1.5亿年前的侏罗纪晚期,此后发现的古鸟类主要生存在白垩纪早、晚期,以及更晚的时代。中生代鸟类因为处于重要演化发展时期,所以在行为功能上与今天的鸟类大不相同。前面所述的现生鸟类的各种特点(当然,与鸟类栖息习性相关的鸟类骨骼形态肯定远不止这些),对于我们研究古鸟类是很有帮助的,因为我们可以把现生鸟类的这些骨骼形态特点作为指标,“对号入座”地逐一讨论中生代鸟类的栖息行为和演化。

目前已发现的中生代的鸟类大致可分为三大类:

原始基干鸟类这类鸟的体形通常比较大,形态发育原始,功能不很健全。

反鸟类这类鸟是科学家在上世纪80年代命名的,因其肩带系统(肩胛骨和鸟喙骨)与肱骨的关联方式与现生鸟类正好相反。尽管反鸟类和原始基干鸟类生存的年代很接近,但它们的形态和行为却相差很远。反鸟类的身体很小,飞行能力很强,不过嘴里还长着牙齿。尽管反鸟类在飞行能力方面进化得很成功,但这种过度成功可能也导致了它们在很多方面不适应生存,于是在白垩纪晚期便消失了,成为鸟类演化历程中的“牺牲品”。反鸟类占据了白垩纪鸟类的一大半,代表种类有华夏鸟、中国鸟等。

今鸟类顾名思义,这类鸟和今天的鸟类有些联系,但亲缘关系很远。今鸟类出现在白垩纪早期,它们与现代鸟类的相似之处在于:多数种类的牙齿消失,取而代之以喙;个体分异也明显,有大有小,小者接近现在的雀类,大者不及原始基干鸟类;飞行功能相对健全,生态空间也不断扩大,有些是典型的树栖鸟类,有些则已适应湖泊、河流边缘的生活,以捕食小鱼为生。

那么,如何“对号入座”地认识复杂的中生代鸟类的栖息习性呢?

很多种类的原始基干鸟类的跗跖骨还没有愈合,尚处于分离状态,这与小型兽脚类恐龙特别相似,由此可以推断,它们的树栖能力还不是很强,大多采用攀爬和滑翔的方式。原始基干鸟类的第三趾末端的爪子的弧度较大,第三趾趾节也越往远端越长,这表明了其树栖的习性。这些都说明。原始基干鸟类不仅具有较强的攀援能力,而且树栖的能力也在进一步加强。同时,原始基干鸟类在特征发育上比较接近小型兽脚类恐龙,显示二者具有一定的亲缘性。

反鸟类的跗跖骨末端的跖骨滑车上下伸展不大,基本在一条线上,而且耙状分离不明显,酷似“滚轴模式”。反鸟类的第三趾趾节越靠近远端越长,第三趾爪的弧度较大,与原始基干鸟类接近。这些特征说明,反鸟类应该是典型的树栖鸟类,这与其体形逐渐变小以适应飞行或树栖的趋势是相一致的。

今鸟类有很多进步的特征,跗跖骨的愈合程度十分明显,说明它们特有的缓冲系统正在完善。另外,在后肢三块骨头中,跗跖骨的长度比例不断加大,表明地栖特征正在凸显。第三趾趾节长度渐远渐短,说明其身体重心逐步向脚踝部位集中,而跗跖骨的耙状形态正在向“三角模式”转变。最为明显的是今鸟类的第三趾爪的弧度较小,与现代地栖鸟类的鸡形目成员相似。

恐龙是这样飞向蓝天的

通过推断中生代鸟类的栖息习性,我们认为,最初的鸟类都在为飞向蓝天做着准备。它们不仅练习瘦身,而且飞行器官也在不断进化,这期间树栖鸟类占据优势。当飞天成功后,鸟类大家族除了翱翔天空外,还驻足于枝头翘首啁啾,这时空间争夺不断加强,于是“移民”和“外迁”就成为趋势,再加上食物的地理分布日趋多样化,鸟类逐渐开始适应不同的生活环境。在地上生活的鸟类,飞行能力逐步退化,体形也越来越臃肿,它们最终只能适应地面生活,变成了典型的地柄鸟类。

在了解了中生代鸟类的柄息行为之后,我们就可以回望鸟类是如何从其始祖兽脚类恐龙演化而来,又是如何从地面逐渐上树,最终飞向蓝天的——在中生代三大类古鸟中,原始基干鸟类所反映出来的形态结构特征最接近于小型兽脚类恐龙,如口中有齿,尾椎尚未愈合成为尾综骨,板状的胸骨等。因此,从原始基干鸟类所拥有的攀援习性和能力来推测,演化为鸟类的恐龙应该是这样飞向蓝天的:它们从地面渐渐攀爬到树上,然后开始短距离滑翔,最后自如起飞、翱翔蓝天。

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