探尋鳥兒的祖父和祖母早在130多年前,“進化論”的一些學者提出鳥類是由恐龍進化來的,可是觀點未被任何人接受,人們對鳥類進化觀點眾說紛紜,有許多學者指出了鳥類的始祖是烏鴉,這種說法正確嗎?
1861年秋天,在德國南部一個叫索爾霍芬的地方,內科醫生卡爾·哈白林發現一處石灰石岩壁上,有一塊奇特的石頭,表麵刻著一幅畫,畫中像是一隻小動物,大小跟烏鴉差不多。它的頭特別像蜥蠍,兩顎長著鋸齒一樣的牙齒,細長的尾巴是由許多尾椎骨串連成的,活像爬行動物鱷的骨骼,可它又帶著飛翼和羽毛的印痕。這到底是什麼怪物呢?
哈白林醫生和在場的人看了又看,誰也琢磨不定。最後幹脆把這塊石頭從青色的石灰岩中鑿了出來,送到了動物學家那裏,也好弄個明白。
石塊送到學者們的書桌上,望著這隻奇特的石頭動物,他們一時誰也叫不出它的名字來。
在研究過程中,一位學者從《物種起源》一書中得到啟示:英國生物學家查理士·達爾文認為,動物是在適應自然環境的過程中進化來的。這位學者興奮地告訴同事們:
“你們看,這種動物既保持著爬行動物的特征,又具備鳥類的特點,它是不是鳥類的祖先呀?”
別的動物學家也讚同他的看法,最後終於得出了結論:這是一塊古鳥的化石。人們把形成這塊化石的古鳥取名叫“始祖鳥”,意思是“羽翼之始”。並且通過對它形態特征的分析,認定鳥類是由爬行動物進化而來的。
據科學家們考證,始祖鳥生活的年代,離現在大約有1億5000萬年了。這種古鳥具有爬行類動物向鳥類動物過渡的形態。它身上有爬行類動物的許多特點:有牙齒,尾巴是由18個到21個分離的尾椎骨構成的,前肢有3枚分離的掌骨,指端有爪。但它又有羽毛和翼,後足有四個腳趾。
三前一後,這是鳥類的特征,所以又像鳥。動物學家們把始祖鳥的戶口上在了“鳥綱”下麵的“古鳥亞綱”裏。
始祖鳥真的是鳥類最早的祖先嗎?
後來有人對這個定論提出了疑問:他們認為,由體溫不恒定、沒有羽毛的爬行動物,進化到恒溫熱血、有羽毛的鳥類,應該是一個漫長的過程,並不是說變就變的。這些動物學家推測,在始祖鳥之前,還應該有更早的鳥類,始祖鳥不可能是最原始的鳥。他們還指出,由始祖鳥進化到種類眾多的現代鳥類,這中間相距的時間也顯得太短了。就在這些學者苦於找不到比原始鳥更早的鳥類化石來證明他們的推測的時候,傳來了一個好消息:美國得克薩斯州工業大學的古生物學家查特吉在波斯特城附近離現在2500萬年的地層中,發現了兩隻古鳥的化石。這個發現,使學者們欣喜若狂,因為它證實了他們的推測是正確的。這兩隻古鳥生活的年代,比始祖鳥生存的年代整整早7500萬年!它們叫鳥類的祖先才是當之無愧的。因此,古生物學家們給它們取名叫“原鳥”,就是“祖先鳥”的意思。
祖先鳥的個子跟烏鴉差不多,與始祖鳥相比,它更像現在的鳥類。它有細長的前肢、龍骨狀的胸骨,頭骨跟現代鳥類一模一樣,而且頜的背部已經沒有牙齒。隻是它還遺留著一些爬行類動物的特征,如頜的前邊還有4顆牙齒,有一條長尾巴和帶爪的指。
但也有人提出了疑問,既然新發現的祖先鳥比始祖鳥出現得早,它為什麼更像現代鳥?這又怎麼解釋呢?古生物學家查特吉認為,祖先鳥可能是現代鳥類的直接祖先,所以進化得比較快。它們是鳥類進化過程中的正源,好比是一棵大樹的主幹,而始祖鳥也許隻是這棵大樹的一條分枝,所以才沒有什麼發展。鳥類的祖先就是祖先鳥嗎?現在還不能這樣下結論。
當發現祖先鳥化石的消息剛公布的時候,就有人表示懷疑,美國耶魯大學古生物學家奧斯特朋指出,祖先鳥化石是“一個離奇的和不大可能的發現”,因為鳥類的骨骼很脆弱,是很難如此完好的。這位教授懷疑它根本就不是鳥類的化石。
看起來,鳥類起源的研究還得繼續進行下去。
寧死不屈
一直以來,人們對野火就全無好感,認為它隻會毀滅生物。隻要發生火災就極力去撲滅它,平時也要防患於未然。但許多事實表明,人和濕度、陽光、水分一樣,不僅是大自然的一個部分,而且也是一個重要的生態成員。自然界天然發生的火,對許多植物、動物的生存和演化起著重要作用。
美國生態學家曾研究過野火在黃石國家公園的生態作用。在過去的300~400年中,黃石公園北部每隔20~25年就發生一次大火。但近80年來,人們主動地製止了自然火災的發生,卻使黃石公園的動植物發生了變化:山楊樹的數量減少,並且老年化,以幼嫩山楊為食的大角鹿也隨之減少。為此,人們開始人為地減少大角鹿,但這也沒能使山楊樹增加。可是在自然火災發生的地段,幼小的山楊樹反而生長起來了。美國政府根據這一發現,建立了200萬畝的天然火災自生自滅地段,從而穩定了山楊樹和大角鹿的種群數量。
北美洲有一種最珍貴的樹種,叫沼澤鬆,它也是最善於適應火災的一個樹種。這種高大的樹有著罕見的淺色樹冠,身軀偉岸挺拔,不僅生長在低窪的地方,而且也生長在幹爽的山麓。它木質堅硬,紅潤有光,色澤非常悅目。這是一種非常特別的樹,似乎生來就是專門等待火的“錘煉”
的。當它的幼苗長到幾十厘米高的時候,在五至七年內就完全停止再往上長,這時它全力發展和鞏固根部。幼苗的針葉含有很多水分,而且長得很長。這些針葉緊緊聚攏在一起把未來的新枝保護在它們中間。經過一係列的準備之後,即使火災發生,把潮濕的針葉全部燎淨,也絲毫損害不了它。然而它周圍的其他樹木、灌木和草一下被大火吞噬而光,它的幼苗此時就得以見到陽光。大火之後,沼澤鬆迅猛生長,並長出一層很厚的樹皮以便更好地保護自己,避免新的火災危害。
號稱“世界爺”的紅杉,也是不怕火的。這種被稱為活化石的古生植物非常珍貴,人們把它們作為稀世珍寶來加以保護,盡可能地不讓火災在紅杉林中發生。可是事與願違,這種罕見的樹木卻不願意繁衍子孫,而且行將絕種了。原來,在它的樹冠之下,生長著許多冷杉幼樹,冷杉生長過程中爭奪了紅杉的養分。要使現有的“世界爺”森林得以更新,就必須定期進行火燒。
大火之後,紅杉樹不但獲得了廣闊的生活空間而且開始迅猛向上和向周圍生長。大火同時也給紅杉樹的種子清掃了地盤。原來紅杉樹的種子隻有在沒有草木、被火燒透而且深深覆蓋著草木灰的土壤上才能發芽。而且紅杉幼苗需要大量的光和熱,隻有在充足陽光和無“人”與它們爭搶的空間中,才可能迅速生長。
紅杉樹為何不怕火燒呢?因為它的木質猶如鋼鐵一般,是燃燒不起來的,而且它的纖維質樹皮又厚又結實,嚴嚴地保護著它那堅實的樹幹。當然,大火可以把紅杉的葉子和樹冠燒著,可是老的葉子燒掉了之後,新的葉子很快就生長出來了。
現在很多人就有這樣的疑問了,森林火災到底是有利還是有害呢?科學家經過詳細的全麵計算之後,斷然肯定,害遠遠大於利。雖然火災可以對某些樹種的自然恢複和森林以後的發展起作用,然而,這仍無法補償火災給人類的經濟活動造成的巨大損失。
鳥類和神秘偵探大約每年冬天的時候,科學家和鳥類學家都會尋找難以捉摸的長著象牙色嘴的啄木鳥來證明這種鳥曾一度生活在阿肯色州東部廣闊的濕地裏。
這種啄木鳥有著巨大的翼展和標誌性的連續兩下叩擊樹幹的聲音。它們曾經被認為已經滅絕了幾十年,直到2004年2月一位劃船者報告說發現了一隻。
阿肯色州濕氣很重的夏季阻礙了對啄木鳥的搜尋工作。搜尋隊伍的一員,康奈爾鳥類學實驗室的提姆·格拉格說:“這種鳥相對來說比較安靜,而這裏的叢林,就像熱帶雨林一樣,枝葉繁密,氣溫極熱,霧氣濃重,到處是蟲子和蛇,條件要多糟糕就有多糟糕。”
現在,葉子已經從樹上落下來,為他們創造了一個清晰的視野,蛇也已經不再活躍,搜尋啄木鳥的條件非常好。“鳥兒們也更喜歡唱歌而且更加活躍,因為它們到了繁殖期,這樣會使它們更容易被看到。”格拉格說。
康奈爾和它的合作機構的工作人員將訓練100名誌願者組成一個搜索隊伍,在6個月的時間內,在50萬英畝的範圍內進行搜尋。如果能夠找到一個鳥巢,或者更好地能找到一對能夠進行喂養的正在繁殖的啄木鳥,將會是一個巨大的突破。“那將會重新激勵整個進程”,他說,“有很多人真的非常想找到更多的確鑿的證據。”
搜尋工作包括靜止觀察,把人分成小組乘獨木舟在河流和溪流裏尋找,還有在可能捕捉到鳥的叫聲的地區安放錄音機和攝像機。凱奇河國家野生保護區的吉恩·斯伯林說:“我們會一直找下去,直到找到為止。它們一定在這裏的某個地方。”
海蛇尾也時尚
海底世界裏曾有這樣一個故事:在一片珊瑚叢生的海底,白天,珊瑚礁被各種美麗的珊瑚魚占據,到了晚上,這裏卻成了無脊椎動物的“天堂”:珊瑚蟲從珊瑚礁表麵伸出頭來,在黑暗中獵取食物;海羽星正張開長臂,將大蟹蝦等美味放到嘴裏;海蛇尾,珊瑚礁王國中最害羞的“居民”也正小心翼翼地走出隱藏地,繞著珊瑚礁不斷前進尋找食物。
早在幾十年前,人們已經知道有些海洋動物對光比較敏感;而直到20世紀80年代,科學家才發現,海蛇尾可以根據光線改變自身的體色。每當夜幕降臨,這種害羞的小動物,體色就變成了灰黑色,隨著黎明的來臨,體色漸漸變淡,到白天就成了深褐色。
海蛇尾為什麼能根據光線改變自身的體色呢?科學家對一些光敏感的海蛇尾種類進行觀察,發現這些海蛇尾雖然沒有眼睛,但卻能察覺到微弱的光線變化。為什麼呢?秘密就在於鑲嵌在它們背部的很多微小的“透鏡”上,這些“透鏡”對來自四麵八方的光線都有感應。
所謂“透鏡”,其實就是由微小的方解石晶體組成的成千上萬個凸起物。這些凸起物對海蛇尾來說,既可充當保護甲,又可充當“眼睛”。科學家發現,波長為4~7微米的光可以通過凸起物,由上表麵傳到下表麵並聚焦在一點上。更重要的是,科學家在凸起物上發現了神經束,在凸起物周圍發現了色素細胞。當白天太陽光強烈時,這些色素細胞就由凸起物的下表麵移動到上表麵,阻止強烈的光線透過。如此看來,色素細胞就像是海蛇尾的“太陽鏡”。
科學家做了一個十分有趣的實驗,將照相用的感光膠片放在海蛇尾的背部凸起物的下表麵,結果發現在每一個凸起物下麵的膠片上都留下了一個小光點,光點的大小與凸起物的大小相應,而光點的強弱則與凸起物所在的位置有關。這個實驗說明,每一個凸起物都是一個光敏感器,或者說都是一個“透鏡”。
海蛇尾沒有腦子,但有神經係統。微小透鏡可以把光聚焦到神經束上,產生視覺信號。這樣,遍布全身的微小透鏡就組成了一個可以看到四麵八方的複眼。這就像計算機圖像,每一個像素可以容納一個圖像某一部分的顏色和亮度信息,而所有像素在一起就產生了完整的圖形。
目前人們還不清楚海蛇尾的這種複眼係統產生的圖像質量如何,但科學家認為,研究海蛇尾背部“眼睛”的奇妙作用,可以把現有的透鏡做得更小、更好。偽裝大師的狡猾哲學曾有這樣一則新聞:德國動物園的一隻章魚練了一手絕活,學會了動物團員工的動作,能把一瓶裝著蝦的瓶蓋打開,吸引了不少遊客來觀看。
章魚竟然有這麼高的智商,所有觀看的人都驚歎不已。其實有研究發現,章魚的智力水平頗高,甚至超過了爬行動物和某些高級脊椎動物。
然而在中世紀時,有許多關於章魚的恐怖傳說,它們常常被描繪成海洋惡魔,專門襲擊過往商船。科幻片《史前大章魚》中的大章魚更是讓人毛骨悚然。其實無論是古代傳說,還是現代科幻大片中關於章魚的恐怖故事,都是人們想象的產物,我們之所以對它們畏之如虎,主要是對這種動物缺乏了解。今天,我們就走進這所謂的“海洋惡魔”,了解它們不為人知的神秘生活。
章魚,這種八條腿的軟體動物不僅會使用工具,而且能夠靈活而廣泛地使用,這表明它們的智力水平處在一個較高的級別上,它是一種聰明動物。
百慕大水域棲息著一種名叫Vulgaris的章魚,這種章魚在選擇巢穴時往往要費一番周折,不是洞太小,就是裏麵不夠開闊,很難找到理想的洞穴。好不容易找到一個理想洞穴後,它就開始清理這個洞穴了,將裏麵的沙子、小石子以及黏附在洞壁上的海藻等雜物一點點清理出去。做完這些事情後,洞穴變得既幹淨又開闊了。但是它又發現了一個問題,洞口在它進進出出的過程中變大了,這樣很容易將自己暴露在敵人的視線範圍之內,於是它又遊到洞穴外邊去撿回來許多小石頭,將這些小石頭堆積在洞口,當做洞門。行為學家認為,這些小石頭就是工具。同時,科學家發現,洞穴的開闊程度與石頭的數量存在著某種聯係,洞穴越大,章魚帶回來的石頭也就越多。
所有的軟體動物都有一個充滿水的外套腔,對所有的頭足類動物來說,這個區域都生有一個能向外噴水的虹吸管。魷魚就以虹吸管向外噴水作為前進的動力,這可以使它在遭遇敵人時,迅速擺脫“虎”口。而章魚並不用這個器官作為前進的推力器,因為它的觸須太長、太大。水的噴力對它的加速運動產生不了多大的作用。
章魚將噴水作為工具來使用,不過這可不是章魚的專利,其他一些魚,如阿徹魚也有這個本領。當阿徹魚發現它頭頂上的樹枝上有昆蟲時,它會從嘴裏噴出一股速度極快的水柱將昆蟲打落到水麵上,然後將其吃掉。章魚除了有這個本領外,它還能利用多種噴水方式改造周圍環境。