这让我想起一张关于河马的图片,就是下面这张。
看见河马的骇人的獠牙,很多人都会将其复原成一种面目狰狞的猛兽,现实中的河马却是一种身材肥胖,略显可爱的动物。这张图片通常被用来讽刺那些对古生物胡乱复原的行为,但古生物复原是一门大学问,可不仅仅是依靠几块化石来脑补,古生物学家也不会这么草率。
化石只是复原的基础,还要结合其身体结构、演化过程、关系最近的现存物种、生活习性、生存环境、社会行为等多方面来复原灭绝生物的外表,是一项非常繁复的工程。
仅仅从企鹅的骨架来看,会认为它的脖子和双腿又细又长,脑袋很大,但这仅仅是从骨骼来判断的。
如果企鹅的化石在高纬度地区出土,根据产地地层的地质年代,结合放射性同位素得出它生存的年代以及当时的气候地形,以此来确定其生存环境。企鹅生活在南半球寒冷水域,并能够登上南极大陆,而企鹅是一种鸟类,属于恒温动物。
为了在寒冷地区保持体温,减少热量流失,企鹅需要防水的皮毛和厚实的脂肪层,体积越大相对表面积就越小,热量流失速度就越慢,这样一来企鹅的身体就会变得臃肿肥胖。
而企鹅的翅膀与身体比起来显得太小了,所以推测它没有飞行能力。又因为企鹅需要下水捕鱼和长途迁徙,因此推测它的翅膀会像船桨一样。为了在水里减小阻力,企鹅的身体会呈流线型或水滴型。
结合上面这些,企鹅的大致外型就出来了,我大概也只能复原出这些,要确定其体色是最麻烦的。
就好比老虎和花豹都是能适应丛林环境的猫科动物,为了隐蔽,花豹身上是铜钱一样的斑点,老虎却是黑色条纹,额头上甚至还有“王”字形图案,而与老虎关系最近的雪豹身上也是斑点。假如老虎和花豹在数千万年之前就灭绝了,恐怕古生物学家会将二者复原成相同的体色。
某些恐龙色彩斑斓的复原图饱受诟病,为了还原恐龙的颜色一代又一代的古生物学家呕心沥血,他们通过参考现存与恐龙关系最近的物种的体色,研究不同物种的保护色和伪装色,以此来推测恐龙的体色。如此一来,大型植食性恐龙以绿色和灰色为主,而大型食肉性恐龙以灰褐色为主。
但有时候无需这么费劲。
如果企鹅留下了羽毛化石,通过检测羽毛化石中的黑素体及其排列方式,就能复原出企鹅的体色,并结合环境加以完善。
▲左边是加拉帕戈斯企鹅,右边是已灭绝的大海雀,两者相似的外表是趋同演化的绝佳例子
企鹅在水中也需要隐蔽,其背部为黑色,腹部为白色,就是为了躲避其上方和下方的袭击者。可以参考大白鲨,也可以参考与企鹅生存环境一样的大海雀(北极大企鹅)。企鹅和大海雀关系很远,但外型极为相似,这属于趋同演化。趋同演化现象也可为古生物复原提供参考。
总之,古生物学家会通过一切可能的方式为生物复原提供根据,不用全靠想象,看似简单的复原却是古生物学家绞尽脑汁的结晶。
,这是个非常有趣的问题。如果没有见过活着的企鹅,还真可能把企鹅复原成某种“不太善于飞行”的但“可以飞行”的鸟类。我不大可能把它归为跟鸵鸟或鸸鹋一类的不能飞的鸟类。
企鹅的骨骼更类似可以飞行的鸟类
上图:企鹅的骨架,请特别注意他的胸骨。
企鹅的骨骼从外形看并不像诸如鸵鸟、鸸鹋或已经灭绝的象鸟等不能飞行的鸟类,而更像是会飞行的鸟类。
这是一个有趣的事实——
除了企鹅外,所有现存的(非灭绝的)不会飞的鸟类都属于称为平胸鸟的群体,特征是胸部没有龙骨突,但飞鸟和企鹅具有这个特征。
【平胸鸟】是胸骨扁平如筏的鸟类。没有用以扩大飞行肌肉固著面积的龙骨突起,因此不能飞行。包括一些古今最巨大的鸟类,如象鸟和恐鸟。现存的平胸鸟包括鸵鸟、鸸鶓、鹤鸵、鶆鴁(美洲鸵鸟)、几维。适于在地面上奔走的大型走禽类。胸骨扁平不具龙骨突起。无飞翔能力而善于快速行走,翼退化,胸骨平,锁骨退化或完全消失。
【龙骨突】是飞鸟胸骨上的一个脊状结构,用作翼肌的附着点。 企鹅在不会飞的鸟类中非常有趣,因为它也有一个龙骨突,而且很明显,翼肌附着在上面,但它不是用这些强壮的肌肉在空气中推动身体,而是在水中推动身体,因此所需的力量甚至比飞鸟更大。
上图:对比一下典型的鸟类骨骼。企鹅也能做出这个姿势,只是腿略短了点,因为企鹅的tarsometatasus骨很短,这一点跟人类倒是很相似,因此鸟类是趾行,而企鹅跟人类一样是跖行,这是适应直立行走的结果。
跟直立行走的人类比较
这个特征很容易让“不知情”的人误以为企鹅可能是某种能够飞行的鸟类,要是他无法从解剖学看出企鹅的正确的站姿的话。
上图:企鹅的站姿跟人的站姿在骨骼层面的比较。毕竟不是一个物种,企鹅要兼顾游泳和直立行走,只好抛弃“大长腿”的设计了。而人类自以为很善于游泳,但其实不然,大长腿非常不适合游泳。
企鹅骨骼的另一个隐藏特征是,它具有实心的而非类似飞鸟的空心骨骼。这增加了企鹅身体的平均密度,有助于企鹅潜入更深的海水以捕捉猎物,但这显然不利于飞行。天空和海洋不能兼得啊! 此外,它们的翅膀已经适应了在水中的流体力学,因而进化得更像鳍,比飞鸟的翅膀短了点,且具有扁平的骨骼,这并不利于飞行——毕竟水的密度比空气大多了,要推动水,就需要更强健的实心骨骼作为支撑。
总结
企鹅从骨骼上看,更像它能飞的祖先,若不仔细分析,可能不大能够确定它究竟是在水中“飞行”还是在空中。但一些隐匿的线索可以揭穿企鹅的真实身份。
而对于很多已经灭绝的古生物来说,要准确地复原它们的外形以及它们的生境的确是一项对分析和推断能力的挑战,这就跟罪案现场一样,要根据遗体来了解其生前的生活细节。这并不容易,但也绝非无迹可寻。需要的只不过是足够的信息。类似的著名例子就包括恐龙和始祖鸟等等。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]
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