最早的鸟类是怎样飞起来的

最早的鸟类是怎样飞起来的?

“天高任鸟飞,海阔凭鱼跃”,我们每天都能看到鸟类在天空自由翱翔。如果我们对自己提这样一个问题:世界上最早的鸟类是怎样飞起来的?那我们会发现这个问题非常难答。其实这并不是忽发奇想,这个问题自始祖鸟化石发现至今,已经困扰了人们一百多年,而且到现在仍没取得一致的看法。

1861年,在德国巴伐利亚州索伦霍芬侏罗纪晚期石灰岩中,出上了五具已知最早的鸟类化石,这就是后来轰动世界的始祖鸟化石。从这些化石上看,这种鸟外貌很象爬行动物,大小和乌鸦差不多,在许多骨骼特征上与某种较小的两足恐龙相似。但被有羽毛,头骨似鸟,有膨大的脑壳、大眼窝和明显的嘴。而颌上发育良好的牙齿,又和现代鸟不同,而和爬行动物类似。后肢末端有三个爪,很象鸟的后肢,但前肢还未完全变成翼,还有三个分开的指骨,指端具爪,虽然仍保留着原始爬行动物的特征,但已具有飞翔能力。因此这种鸟被认为是爬行动物进化到鸟类的过渡类型,它的发现填补了生物进化过程中,从爬行动物到鸟类这中间缺失的重要一环。

随着始祖鸟化石的发现,一系列问题便放到了人们面前:爬行动物究竟是怎样进化为鸟类的?这种爬行动物原先是栖息在树上的,还是生活在陆地上的?

1984年,国际始祖鸟会议在联邦德国巴伐利亚州埃希塔特召开,这儿正靠近始祖鸟化石出土处。会上科学家们对上述问题进行了讨论,大部分科学家都赞成“树栖理论”,即认为始祖鸟的祖先原来是栖息在树上的爬行动物。“树栖理论”的提出者,美国哥伦比亚大学的沃尔特·博克认为,树栖的爬行动物先是借助于滑翔,在树枝间跳窜,以后随着进化,这种滑翔渐渐演变成了拍翅飞翔。

但亚利桑那大学的吉罗德·卡波尔却不同意上述见解,他认为滑翔导致飞翔的说法在空气动力学上说不通。比如飞松鼠就是如此,它只能滑翔,不能飞翔。一旦它拍翅飞翔,就会马上落下来。因而,他提出和“树栖理论”相对应的“陆栖理论”,认为始祖鸟的祖先是陆栖爬行动物,它们为了捕食昆虫而经常跳跃,久而久之,前肢慢慢进化成了原始翅膀,进而逐渐获得了飞翔的能力。

虽然“树栖理论”在空气动力学上遇到了麻烦,但却在重力法则上找到了依据。“树栖理论”的支持者认为,在树上顺着重力势飞翔要比在地面上逆着重力往上飞更合情理。布里斯托尔大学的吉拉米·雷纳不同意“陆栖理论”,他认为地面食虫动物的跑动速度还不足以飞起来。

耶尔大学的约翰·奥斯特龙是“陆栖理论”的积极支持者。他认为始祖鸟特化的后肢表明它是适合陆地生活的。但反驳者说,始祖鸟前肢上的爪接近松鼠和其他树栖爬行动物。始祖鸟身上的羽毛是从爬行动物的鳞片进化来的,这点又成了“陆栖理论”的一个有力证据。但“树栖理论”认为树栖爬行动物进化出羽毛,是为了能在树枝上跳跃得更远。但有的科学家认为始祖鸟前肢上的羽毛是为了防止热量散失。

这两种理论,究竟哪个正确,目前尚无定论,因此最早的鸟类究竟是怎样飞起来的,至今仍是一个谜。也许正象奥斯特龙所说,解开这个谜有赖于更丰富的化石记录。

(史领空)