滑翔的脊椎動(dòng)物

劉 俊

脊椎動(dòng)物登陸后主要在地面活動(dòng)，后來一些小型的動(dòng)物爬上樹，成為樹棲動(dòng)物。有些樹棲動(dòng)物逐漸遠(yuǎn)離支持物，利用立體空間，其中大多數(shù)是滑翔，只有少數(shù)能夠飛行，例如恐龍飛上了藍(lán)天成為鳥類?；柘鄬?duì)飛行簡單得多，但它是一項(xiàng)很有利的生存技能，在生物演化中在四足動(dòng)物中曾經(jīng)多次獨(dú)立出現(xiàn)。滑翔的關(guān)鍵是增大表面積，但是在脊椎動(dòng)物中也只有少數(shù)幾類不同的方式來實(shí)現(xiàn)。

大家最熟悉的滑翔的動(dòng)物還是在哺乳動(dòng)物中，包括了四大類：鼯鼠、鼯猴、鱗尾松鼠及袋鼯。最著名的要數(shù)鼯鼠（會(huì)“飛”的松鼠）。當(dāng)初小學(xué)語文課本中的寒號(hào)鳥就是復(fù)齒鼯鼠，筆者長時(shí)間以為是鳥。近些年蜜袋鼯成為寵物市場中的新寵，也比較常見了，但是要記得它的老家在澳洲，是有袋類。在一億多年前的哺乳動(dòng)物中，翔獸與樹賊獸都獨(dú)立演化出滑翔能力。所有這些哺乳動(dòng)物利用前后肢間的翼膜，即皮膚的延展來滑翔。

爬行動(dòng)物中也有滑翔的，現(xiàn)生的代表包括蜥蜴中的飛蜥（Draco）。它的滑翔翼有點(diǎn)類似蝙蝠，都有骨骼支撐，但是由幾對(duì)肋骨而不是前肢支撐。這種方式在2.5億年前（二疊紀(jì)晚期）就已經(jīng)出現(xiàn)在現(xiàn)今的歐洲及馬達(dá)加斯加，代表動(dòng)物是韋格替蜥（Weigeltisaurus）及空尾蜥（Coelurosauravus）。它們體長約30多厘米，鱗骨和上顳骨有顯著的齒狀邊緣。肋骨向兩側(cè)延伸，形成水平的翼，最寬達(dá)15厘米左右；在奔跑時(shí)可以折疊起來。肋骨覆蓋有皮膚，與今天熱帶、亞熱帶森林中的飛蜥Draco很相似。韋格替蜥科是一類基干的雙孔類，與蜥蜴關(guān)系很遠(yuǎn)。在大約2億年前（三疊紀(jì)晚期）在蜥蜴所在的鱗龍型類這一支也出現(xiàn)了這類滑翔者，它們是許耐蜥科的依卡洛蜥（Icarosaurus）和許耐蜥（Kuehneosaurus）。這類動(dòng)物的翼膜更窄些，有一條細(xì)長的尾巴可起平衡身體作用。依卡洛蜥頭到臀部長約10厘米，發(fā)現(xiàn)于美國新澤西三疊系卡尼階的地層中（大約2.3億年前）。許耐蜥時(shí)代稍晚（諾利期），體長70多厘米，單翼寬約14厘米。當(dāng)然許耐蜥還不是蜥蜴，在真正的滑翔蜥蜴中早在1億多年前（早白堊世）熱河生物群就已經(jīng)出現(xiàn)，被命名為翔龍（Xianglong）。

飛蜥（上）與翔龍（下）

左圖：長鱗龍化石及復(fù)原圖；右圖：韋格替蜥科動(dòng)物的化石和復(fù)原圖

地史中還有一類更奇特的動(dòng)物，長鱗龍（Longisquama），時(shí)代與許耐蜥接近，可能親緣關(guān)系也很近。它的鱗片細(xì)而窄，從背上延伸出去。不過由于延伸方向不確定，無法確定其功能。如果是水平的，可能有助于滑翔；如果是直立的那么可能就是起裝飾作用了。

現(xiàn)代幾類動(dòng)物的滑翔與眾不同。其中一類是金花蛇（Chrysopelea），俗稱“飛蛇”，它沒有在身體兩側(cè)延展的翼，而是把自己的身體壓得扁平，形成凹形翼，進(jìn)行滑翔。它可以向前滑翔超過百米。還有一類包括樹蛙（Rhacophorus）及滑翔守宮（Ptychozoon），它們展開四肢趾間的蹼來滑翔。

魚類中也有能夠在空中“飛行”的，但是相比四足動(dòng)物它們首先需要足夠的動(dòng)能“起飛”，然后才能夠滑翔。軟骨魚中的蝠鲼有翼狀的胸鰭，能夠躍出水面1米多高。而硬骨魚類中的飛魚體長僅20多厘米，卻能夠在離水面4～5米的空中滑翔幾百米的距離。它們飛行的關(guān)鍵在于強(qiáng)有力的尾鰭的快速擺動(dòng)，它們借由產(chǎn)生的推力躍出水面，然后展開長而寬大的胸鰭作為“主翼”和腹鰭作為“輔翼”進(jìn)行滑翔。在2億多年前興義飛翼魚也演化出了滑翔能力，它們的滑翔機(jī)理也是相同的。