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第7章 精彩纷呈的古生物世界(4)

那么,为什么其他动物难以生存的地方,昆虫却能够存活下来呢?其原因之一在于它们的壳——坚固的外骨骼,不仅可以起到保护作用,遇到干旱少雨的天气还可以避免干燥而死。与此同时,昆虫的繁殖能力也很强——每次最少可以产几百只甚至上千只卵,即使外界的环境很恶劣也能够将卵孵化长大,使得昆虫的队伍日趋壮大。

24.两栖动物

两栖动物,简言之就是水陆两栖的脊椎动物,由总鳍鱼进化而来。与其祖先鱼类相比,两栖类动物已经具备适应陆地生活的进步特征,例如:四肢强而有力,更加适应于陆地行走,能用肺呼吸空气等。

然而,它们体内还保持着一些原始的和鱼类相似的水栖特点,比如:卵无羊膜结构,必须在水中产卵、孵化,幼体在水中生活且用腮呼吸,经变态长出四肢后才能爬上陆地并用肺呼吸,这就决定了两栖类还不能完全脱离水域生活在陆地上。两栖类最早出现于泥盆纪晚期,发现于格林兰晚泥盆世的鱼石螈被公认为最早的两栖动物化石。

在石炭-二叠纪时期,两栖动物得到了进一步的发展,不仅种类繁多,而且是个体相当大的类群,是当时陆地上占优势的动物种类。

25.哺乳动物与鸟类的天下——第三纪

新生代的第一个纪,开始于6700万年前,延续至300万~200万年前。在这个时期,哺乳类、鸟类和被子植物繁盛,出现了类人猿。海生无脊椎动物以有孔虫、六射珊瑚、腹足类、瓣鳃类为主。淡水中的软体动物、鱼类、轮藻、硅藻等迅速发展。

古新世时期,大约在6500万年前,一些在白垩纪集群灭绝中幸存下来的爬行动物类群仍继续生活着,哺乳动物和鸟类保留了一定的古老特色,并得到进一步地发展。在哺乳动物中还出现了早期的马、大象和熊类等。菊科植物也开始在植物界出现。

在古新世,菊科植物已经出现。

始新世时期,大约在5300万年前,草本植物出现并与豆科植物、菊科植物一起继续繁盛。古老动物群逐渐被现代动物群的祖先替代。在4千万年前,开始出现食草性动物和猴子,而部分哺乳动物类群(鲸鱼、海豚)则重返海洋生活,有孔虫迅速发展并繁盛起来。

在渐新世(3600万年前),大量陆地被草原覆盖,大型哺乳动物和鸟类在地球上广泛分布,此时出现了最大的陆上犀牛类哺乳动物——巨犀,还出现了最早的猿类。

巨犀,出现于晚始新世到中新世,高达7米,是地球上出现过的哺乳动物中最高最大的,在我国多处发现过它们的化石。

在中新世时期,也就是2300万年前,灵长类扮演着重要的角色,森林古猿分布较广。到了中新世末,类人猿与大型猿类分开演化,类人猿达到了演化的顶点,出现了西瓦古猿——具有现生猿类和人类特征的类人猿。

在上新世(500万年前),出现了南方古猿——最早的人类。

第四纪冰期开始于上新世末,地球上的许多地方都披上了银装,这次冰期一直持续到现在。在西伯利亚的一个林区的冻土层中曾发现了许多冰期时冻死的动物化石,如真猛犸、披毛犀等。

26.始祖象

始祖象是一种陆生哺乳动物,出现于始新纪,到了渐新世便灭绝了。最早于欧洲发现,在北非与西非等地也有发现,主要活动在有河川与沼泽分布的地区。

始祖象的体高大约0.7米,生活习性和现在的河马非常相似,但是不能像河马那样在水中游泳,也不具备在水中进食的能力。和现代的大象一样,始祖象也是植食性动物。

出现于晚始新世的始祖象,是长鼻目的祖先。始祖象身体笨拙,大小与现在的猪差不多,趾端长着扁平的蹄;它们不仅没有长鼻子,而且没有长长的象牙,只是上唇稍大些,上下颌的第二对门齿较大些。

它们并不是所有的时间都在水中度过。像河马一样,始祖象的眼睛和耳朵长在头上很高的地方,这样一来,在沼泽地里打滚时,它们的眼睛和耳朵仍然能够露出水面察看四周的情况。

虽然始祖象没有长鼻子,但是有一些特征与象开始进化时的特征非常相像。所以,当人们最初发现它时,将它当成象的祖先,这就是“始祖象”名称的由来。现如今,有很多古生物学家认为在非洲发现的另一类古象才是象的真正祖先。

27. 始祖鸟——鸟类的祖先

始祖鸟,顾名思义,为鸟类的祖先。它生活在大约1亿5千5百万到1亿5千万年前(侏罗纪晚期),所以有人称其为世界上最早的鸟。

始祖鸟约为现今鸟类体型的中型大小,翅膀极为广阔且延伸至末端。此外,它的尾巴比体型稍长。从整体来说,始祖鸟可以长至0.5米。其羽毛结构与现代鸟类羽毛的结构极其相似。不过,其身上有很多兽脚亚目恐龙的特征,比如长有细小的牙齿,用来捕猎昆虫及一些细小的无脊椎生物。此外,它的脚长有三趾长爪,与恐龙非常相似。

始祖鸟兼有鸟类与恐龙的特征,因此被认为是它们之间的过渡类型,也可能是第一种由陆地生物向鸟类转变的生物。约翰·奥斯特伦姆于20世纪70年代指出,鸟类是由兽脚亚目恐龙进化来的,始祖鸟就是其中最重要的证据之一。

1862年,始祖鸟的首个遗骸在达尔文发表《物种起源》的两年后被发现。始祖鸟的发现更加确认了达尔文的理论,自此以后,始祖鸟便成为鸟类起源于恐龙的重要依据。

事实上,科学家在戈壁沙漠对恐龙进行了更深入地研究,为始祖鸟与恐龙的关系提供了更多的证据,例如恐龙也长有羽毛,始祖鸟与现代鸟类的祖先极为接近等。

最终将始祖鸟划分到鸟类家族中,主要是由于它的羽毛。如果用肉眼观察一根羽毛时,会看到一条中空的茎的两边有排列整齐的“毛发”伸展出来,结构似乎很简单。但当我们把羽毛放在显微镜下看时,就会发现在每一条细小的“毛发”之上,还长有很多复杂的结构,枝杈纵横,且有钩状物相连。这些特征只有鸟类才有。所以,如果要确定一块化石是不是鸟类,要从显微结构上看化石上是否有鸟类羽毛特殊的结构。由于始祖鸟的羽毛具备这些特征,也就顺理成章地划分为鸟类家族的成员。

28.始祖马

马类的祖先——始祖马,最早出现于距今5000万年前的始新世早期,生存于北美洲及欧洲的始新世。始祖马是古代哺乳动物的一个属,大小与现在的狐狸差不多,体高约30厘米,脊背能弯曲,背部稍向上拱曲,尾巴较短,颊齿的齿冠低,四肢又细又长,前脚长有四趾,后脚却只有三趾。虽然吃草,但不能像现代马那样大口咀嚼。

身体灵活,能够在草丛和灌木中穿行。

始祖马在北美和欧洲最为常见,在我国广东南雄盆地也曾发现它们的化石。随着始新世早期的结束,始祖马在东半球大陆上灭绝了。

从那时起,马的进化便只限于北美洲大陆。随后在其他大陆上发现的马类,都是从北美洲迁移过去的。

始祖马分化出了众多支系,有的支系越来越大、越来越擅长奔跑,也有的支系发展得越来越小。到中新世的时候,以三趾马为代表的马类动物演变成了一类十分繁盛的动物群,是地层古生物中常见的化石动物,常常作为断定地质年代的重要根据。

出现于1200万年前晚中新世的恐马是现代马最直接的祖先,现代马大约在400万年前的上新世出现。长时间以来,北美洲一直是马类动物起源和演化的中心,马从这里起源并向四周辐射壮大。马通过冰川时期形成的白令陆桥扩散到欧亚大陆,最后到达非洲。马也通过中美地峡向南美洲扩散。大约在2万年前,马在北美洲彻底绝灭了,南美的马灭绝得更早,为什么会出现这种现象至今仍然是个谜。有人认为与美洲印第安人大量地捕猎有关。

自此,在近5600多万年的时间里,北美洲再也没有马的踪影了,直到公元16世纪,西班牙人又一次把马带到美洲。现代饲养的马大多是从欧洲野马驯化而来的,野生的马已经灭绝。

马的进化过程充满了艰难险阻,马科动物曾经如此繁盛,进化过程中出现了几十个属,到最后却只有一个属、六七个种残存至今。

马的兴衰历程,从其根本来说,是奇蹄动物的兴衰历程。在现代,奇蹄动物普遍呈衰落的趋势。

29.恐象

恐象生活在中新世至更新世,属于陆生哺乳动物,在欧洲、亚洲、非洲各地区都有分布。根据恐象牙齿化石磨损的状况可以推断,下弯的獠牙是用来掘根或剥去树皮用的,所以恐象可能生活于森林之中。恐象上颚没有獠牙,下颚有一对很大的向下弯曲的獠牙,每枚颊齿由两条横脊组成,脊顶锐利,略呈弧形。白齿长着2~3道简单的横向脊骨(齿脊),是用来切割杆物的,然而与这相对应的咬碎动作则是其他大多数更原始的长鼻目所共有的特性。

恐象是象形长鼻目中已经绝种的一类,是目前已知的第三大哺乳动物,仅次于巨犀及副巨犀。雄性恐象一般肩高3~4.5米,大的可达5米,体重约为12吨。

恐象,是长鼻类进化历史中分化出一类形态特殊的旁支。它与其他长鼻类一样,也有一段空白史料期。在中新世,它的最初出现便已经非常特殊化。从那以后,直至更新世期间它就完全消失了,除了躯体比原来高大外,其他地方也没有太大的变化。这类象是长脚类的,站立时身高可达3米之多。它的头骨与现代象比起来,没有那么高耸,但长着长长的鼻子。

30.猛犸象

猛犸是一种古脊椎哺乳动物,长鼻目,真象科。学名为真猛犸象,也被称为长毛猛犸象。

猛犸象现在已经灭绝,它的化石最早于非洲上新世的地层中发现,西伯利亚和北极地区也有猛犸化石的分布。通过科学家对化石的研究与分析,认为猛犸象是一种食草动物,一般生活在矮灌木丛中。

它的体型不及非洲象大,然而它们的扩散速度相当快,很快便从非洲扩展到了欧、亚两洲。它的牙齿是由一系列的骨板组成,并且是从颚的后部长出,长出的牙齿随着磨损度的增加慢慢地向前推进,最后取代了旧牙齿,门齿长约为1.5米。猛犸,被翻译成鞑靼语,就是“地下居住者”的意思。它曾是世界上最大的象,身高体健,长着强劲有力的腿,脚有四趾,长着硕大无比的头,从其嘴部长出一对弯曲的大门牙。

通常情况下,一头成熟的猛犸,身长约5米,体高约3米,非常接近于亚洲象,它虽然不够高大,但身体健壮,皮厚,有极其肥厚的脂肪层,厚度可达9厘米,体重达到6~8吨,长着一身黑色的细密长毛,如此看来,猛犸的身体结构具有极强的御寒能力。

与现代的大象比起来,它们的生活地并非是热带或亚热带,而是北方寒冷地区。大小与现代的象差不多,它的头骨比现代的象短、高。

在俄罗斯西伯利亚北部以及北美的阿拉斯加半岛的冻土层中,曾发现带有皮肉的完好个体,在其胃中还存有当地生长的冻土带的植物。在我国的东北、山东长岛、内蒙古、宁夏等地区,也曾发现过猛犸的化石。

科学家经过分析认为,完整猛犸象化石的出现,是由于突然到来的冰期使得留下的尸体被冻结,短时间内难以腐烂;再加上千百年来在地穴中有冰雪的保护掩埋,才能够完整地保存下来。

猛犸象的灭绝,究竟是何原因?为此,专家们做过多方面的研究,找出了很多原因,但总结起来,共有两个原因——外因和内因。

首先,由于气候变暖,猛犸象只好迁移到北方,这样一来,也就缩小了猛犸象的活动区域,再加之草场植被越来越少,猛犸象没有足够的食物,也就受到了饥饿的威胁,这是外在因素。其次,猛犸象的生长速度缓慢,这是内在因素。现代象从怀孕到产幼象也得22个月,更何况猛犸象的生活地属于寒带,其怀孕期可能会更长。幼象出生后,在人类和猛兽的追捕下,存活下来的只有很少的一部分,而且越接近现代,被捕杀的数量越多。当它们的生殖与死亡之间的平衡被破坏时,数量就会迅速减少,直至灭绝。虽然看起来是对猛犸象的不公,但这是大自然的淘汰规律。在新生代的第三纪末期,这样的情况时有发生,于是大量的原始哺乳动物遇到了灭顶之灾,取而代之生活在地球上的是现代动物的祖先。第四纪冰川时代结束的标志就是猛犸象整个种群的灭绝。

目前,关于猛犸之死科学家又有了新的研究结果,他们认为这是由于人类捕杀的原因,而并非是气候发生变化产生的影响。从古到今,人类对于猛犸的灭绝,提出两种猜测:一种是气候灭绝说,另一种则是人类屠杀导致灭绝说。为此,美国一个考古学小组分别对这两种学说进行了验证。根据他们的推断,如果由于人类的过度捕杀而导致了猛犸的死亡,那么在一个指定的范围内,猛犸的灭绝时间应该与人类进入这一地区的时间是一致的;如果猛犸的灭绝受到气候变化所影响,那么在一个特定的范围内,猛犸应该与人类同存,另外,它们是在气候发生改变后才走向灭绝。此项研究工作涉及面非常广,涉及5个大陆、41个考古学遗址。除此之外,研究人员还发现,当人类从非洲迁离以后,在他们的居住地能够发现死亡的象和猛犸的痕迹。他们还发现,如果一个地区被人类所占领,象和猛犸的化石记录便随之终止了。研究者还指出,对于人类来说,缺乏吸引力的地方,便是现代象生存下来的避难所,例如热带雨林。

31.最早会飞的鸟——三塔中国鸟

三塔中国鸟是已知的世界上最早会飞的鸟类,其化石发现于中国辽宁省朝阳地区白垩纪早期的地层中。

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