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第21章 动物王国的进化之路(4)

爬兽化石的发现让人们格外惊奇,因为在人们的印象当中,中生代是恐龙独霸天下的时期,那时候的哺乳动物都是像老鼠一样毫不起眼的小个子,生活在恐龙的阴影之下。而中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的研究人员在辽宁却发现了一种生活在中生代的大型哺乳动物———强壮爬兽的化石。

它的体长大约60厘米,在其胃部的地方,竟然有一些恐龙幼崽的骨骼。这是考古学家首次在哺乳动物的肚子里发现食物,而这食物居然还是十多厘米长的恐龙幼崽。

特殊的哺乳动物

尽管像强壮爬兽这样的动物在早期的哺乳类中已经算是“大块头”了,甚至还有胆量捕食恐龙幼崽,但在绝大多数恐龙眼里,这些哺乳动物依然还只是“小不点”。可就是这些小不点的后代们,躲过了让恐龙绝望的灭顶之灾,这绝不是靠一时的运气,而是与它们身怀的绝技息息相关的。

首先,它们身上的毛发能够有效保持体温恒定,完善的循环系统强化了新陈代谢,使它们对外界环境具有更好的适应能力。现代的绝大多数哺乳动物都无需冬眠,有的甚至能在严寒的地球两极生存。

其次,哺乳动物的摄食器官更加完善。下颌骨的愈合使它更加坚固,牙齿分化成门齿、犬齿、前臼齿和臼齿,兼有剪切和研磨食物的功能,使食物的咀嚼更加充分,而且也使得食物的类型可以更加广泛。

再次,哺乳动物的听觉器官更加进步。在它们的中耳内有3块听小骨,而其他四足动物的听小骨只有一块。这种进步大大提高了哺乳动物的听觉,现存哺乳动物能够听见的最高声音频率平均可以达到54千赫,而爬行类和鸟类却只有10~15千赫。这样,哺乳动物就能比其他动物更容易觉察到食物和敌害的动向,以便迅速作出反应。

还有,哺乳动物的四肢结构发生了重大变化。大多数现存的哺乳动物在运动和站立时,四肢是直立在身体下面的,而现存的爬行动物就不同了,它们的四肢都是向外展开的,所以只能趴着行走。哺乳动物的直立形态不仅更加适合于快速的运动,而且还更加省力。

此外,哺乳动物的生存环境也有了更大的拓展。它们不仅可以在地上和树丛中生活,而且有些种类还适应了穴居生活。这样,它们的觅食范围就大大增加了,也更容易躲避敌害。

所有这一切,都预示着哺乳动物日后将成为地球上新的主宰。

中生代曾经称霸世界的那些恐龙们,当它们趾高气扬、横行天下的时候,恐怕做梦也想不到,这些见了自己就胆战心惊的小小哺乳动物,竟然能够挺过白垩纪末期的大劫难,而且它们的子子孙孙竟在恐龙灭绝之后接管了整个世界。可是再一想,毕竟恐龙确实“技不如人”啊。

新生代到来

6500万年前的白垩纪末,恐龙在地球上消失了,这标志着中生代的结束和新生代的开始。此时的地球比较温暖,森林一直分布到地球两极,再加上大型植食性恐龙的灭亡,使森林变得更加茂密。早期的哺乳动物在目睹了恐龙王朝的兴衰之后,终于可以扬眉吐气了。它们沿着祖先们为自己开辟的光明大道,开始了新的征程。

古新世的奇特小兽

古新世是新生代的第一阶段,从距今6500万年到5500万年,经历了大约1000万年的时间。这个时期的哺乳动物个体不大,多数都是一些奇形怪状的新生种类:如钝脚类的“阶齿兽”、食肉的“中兽”、“冠齿兽”,等等。

始新世的新兴兽类始新世是新生代的第二个阶段,从古新世后经历了2000万年。当时地球上的气温升高到了新生代开始以来的最高值,植被更加繁茂,哺乳动物也不失时机地分化出更多的门类,出现了奇蹄类、偶蹄类和啮齿类。

其中,奇蹄类发展得特别迅速,产生了马、犀、貘、雷兽等多种类型。

除了始祖马、始祖貘、貘犀等原始种类外,还有蹄上生爪的“爪兽”和鼻上生角、身躯巨大的“王雷兽”以及超重量级的“尤因它兽”,等等。

始祖马出现在始新世最早期,体型只有小狗般大小,身体轻巧灵活,前脚4个脚趾,后脚3个脚趾,有小蹄,但前脚起作用的只有3个趾头,属于奇蹄类动物。四肢细长,适于奔跑,背部弯曲,尾巴较短,生活在热带的森林和沼泽地带。随着始新世早期的结束,始祖马灭绝了。

尤因它兽是恐龙灭绝2000多万年以后陆地上首次出现的“泰坦级”动物,体长可达4米,肩高1.6米,体重可达4.5吨,与今天的非洲大犀牛相仿。乍一看去它们的确有点像犀牛,但原始的脚趾结构接近于貘,“大腿”

长、“小腿”短的四肢又似乎有点类似于大象,而6只怪异的角可能有皮肤覆盖,就像鹿那样。真是个地地道道的“四不像”啊。但它们的脑还比较小,说明它们的智商应该很低,原始的牙齿也显示出它们的脆弱。另外,雄兽的大獠牙长达30厘米,使它显得更加面目狰狞。不过,这种獠牙可不是致命的捕猎武器,也不是用来剥开树皮或挖土的取食工具,很可能只是用于雄性同类间的争斗或炫耀。

在埃及的始新世晚期地层中,还发现了始祖象的化石,它们是今天长鼻类动物的祖先。它们的身体又粗又笨,大小像今天的猪,脚趾的末端有扁平的蹄。但是它们既没有长鼻子,也没有长长的象牙,只是上唇稍微大了一些,上下颌的第二对门齿也稍大些,这些就是后来的长鼻类动物在发展出长长的象鼻子和长长的大象牙之前的雏形了。

渐新世的大型野兽

从大约4000万年前的始新世中后期开始,气候逐渐干冷,地球上的高纬度地区首次出现了霜冻天气,南极也开始结冰。

到了距今3800万年的渐新世初期,地球上经历了急剧的严寒,在此后近100万年的时间里,地球的年平均气温下降了13益以上。随着针叶林、落叶林和硬叶植物的出现,有蹄类和啮齿类动物获得了更大的发展空间,很多哺乳动物的个体不断增大,而且出现了继恐龙之后地球上已知最大的陆生动物———巨犀。

巨犀属于奇蹄类动物,在亚洲发现的巨犀肩高5.4米,颈长1.8米,可以吃到8米高的树叶,其体重可达30吨,是现代最大的非洲象的4~5倍。

除了巨犀之外,还有大大小小众多的哺乳动物在渐新世繁荣起来,如奇蹄类的跑犀、两栖犀、真犀、爪兽;偶蹄类的巨猪、石炭兽和鹿型动物。当然还有一些体型较小的啮齿类动物,例如松鼠、河狸、仓鼠和兔子,等等。

在渐新世早期,始祖象的后代们开始演化出古乳齿象。它们的身体比始祖象大了一倍,已经有了一条比较长的鼻子,不仅上下颌的前部比始祖象更加突出,而且上下颌各伸出了2个大象牙。

中新世的兽类介绍

早期古老类型的哺乳动物,到了渐新世的末期基本上消失殆尽了。而一些与现代哺乳动物直接相关的种类,如象、熊、鹿等的祖先陆续出现。等到距今2500万年左右的中新世开始,地球气候逐渐转暖,而且变得湿润,大地呈现出一番新的景象。

草原古马由4000万年前出现在渐新世的“渐新马”进化而来。历经2200多万年的演变,它们的身体已经增大到和现代的小马一样,而它们的祖辈———渐新马,还只有今天的小羊般大小。虽然草原古马的前后脚仍然是3个脚趾的,但它们只依靠中趾来行走,而两边的侧趾已经退化到不起作用了。

它们的脸变得更长,牙齿也更加耐磨,可以取食广泛分布的草本植物。

中新世时,从鹿类动物中分化出了长颈鹿,尽管它们的脖子很长,但和所有的哺乳动物一样,都是由7个颈椎组成的。不过,当时的古长颈鹿脖子和四肢并没有现在的长颈鹿那么长。

最早的牛类也在这个时候分化出来,由于它们比较适应干燥气候,习惯了地球上日益发展的草本植物和大面积的草原环境,所以一直成功地延续至今。牛类也叫洞角类,和鹿类不同的是,牛类在骨质的角外面,还包裹了一个角质的外套。

在中新世的晚期,古乳齿象的后代开始分道扬镳,逐渐演变出长颌乳齿象和短颌乳齿象等类型。

长颌乳齿象的下颌大大伸长,其中有一个非常奇特的种类,下颌上的象牙变得很宽,活像一把巨大的铲子,可以用来在浅水的湖底或沼泽中挖掘植物为食,人们形象地把它们叫做“铲齿象”。

短颌乳齿象的下颌就没有大象牙了,而上颌的象牙在一些晚期种类中发展得很大。

中新世还生存着另一类由始祖象演变而来的动物,叫做恐象。恐象类的象牙很特别,它们不是从上颌长出来的,而是在下颌上生出了一对向下弯曲的长牙,看上去十分诡异。这类动物并不是象类动物进化的主流,可以看成是某个进化的旁支。它们的后代延续到距今1万~200万年的更新世时期就灭绝了。

上新世和更新世的兽类发展

距今200万~500万年的上新世,气候开始变冷变干,地球上很多地区的四季比以前的中新世更加分明,有点像今天的气候。上新世的哺乳动物已经比较现代化了,最早的类人动物就是在上新世末出现的。

中新世的草原古马到了上新世的早期,已经发展成为“上新马”,它们的体型已经增长到像今天中等大小的马了。这是一种比较进步的马,前后脚的脚趾已经变成了真正的单趾,它们只用粗壮的中趾行走,有了发达的蹄,而侧趾已经退化到只剩下痕迹,隐藏在皮肤里,几乎快要看不见了。

不仅如此,上新马在大约400万年前又很快发展成“真马”,体型比以前又有所增加,已经和今天的马一般大小了。它们的四肢高度特化,唯一存在的中趾更加发达。无论是骨骼的构造还是牙齿的结构,都与现代的马相差无几了。

在上新世的晚期,地球上出现了真象类动物,它们是从古乳齿象发展而来的另一个分支。今天依然生活着的非洲象和亚洲象就是它们的后代,而且它们也是今天地球上仅存的两种象了。

最早的真象类当数“剑齿象”,它们在上新世的晚期和更新世时生活在非洲东北部以及亚洲的东部和南部。1973年,在我国甘肃省发现了世界上个体最大、保存最完整的剑齿象化石。它生活在260万年前的上新世,肩部高度就有4米,身长8米,一对长达3.4米且略微弯曲的大象牙宛如两把利剑,威猛无比。这头巨象最终被命名为“黄河剑齿象”,俗称“黄河古象”或“黄河象”。

真象类的另一个种类是充满神奇色彩的“猛犸象”。它们生活在更新世的后期,由于它们的化石总是出现在寒冷的北方,所以不难推断,这是一群喜寒动物。为了适应寒冷的环境,它们发展出了一套出色的御寒本领。它们身上长着浓密的长毛,就像是披了一件厚厚的毛皮大衣,所以也被称为“毛象”。背部还长着类似驼峰的东西,里面储存着大量脂肪,可以当做能量储备,一旦寒冬来临,食物被暴风雪掩埋之时,猛犸象依然可以昂首阔步,无所畏惧。而且,它们身体其他部位的皮下脂肪也相当的丰富,厚度可以达到9厘米,在寒风中既可御寒,又可供能,真是一举两得。

猛犸象的象牙也堪称一绝。它们刚刚长出时是紧挨在一起的,接着慢慢变长,发展成新月形,然后又开始向外扭曲,到了最后,两颗象牙的尖端又向内上方旋转。这种象牙的造型在所有的象类中恐怕是绝无仅有的。

猛犸象曾经遍布欧亚大陆和北美大陆的寒带及寒温带地区。可是距今3万年前,人类的祖先也来到了这些地区,这些体型笨拙、对人类毫无防备的植食性动物就成了人类的重要猎物之一。在人类的标枪、弓箭和陷阱面前,猛犸象常常被逼得走投无路。人类的智慧敲响了猛犸象的丧钟。在人类掌握了猛犸象南冬北夏的季节性迁徙规律之后,猛犸象就更难逃脱被捕杀的厄运了。再加上当时地球上气候转暖,使得猛犸象的栖息地面积骤然减少。到了距今1万年前的时候,这些神秘的猛犸象就从地球上永远地消失了。我们今天也只能从它们留下的骸骨中追寻它们往日的尊容了。

开拓新的领域

当哺乳动物取代爬行动物成为陆地上的统治者时,它们同样也把目光投向了曾经被爬行动物占据的广阔海洋和蔚蓝天空。

在海洋中哺乳

新生代的哺乳动物在陆地上争先亮相之后,又有一些哺乳动物想起了地球生命的最初篮———海洋。它们满怀希望重新回到了那里,这其中就包括我们所熟知的海狮、海象、海豹、海牛以及各种鲸类。

海狮、海象和海豹长得有些相像,同属于鳍脚类。它们出现的历史并不是很长,目前已经发现的这些动物最早的化石是在中新世,换句话说,它们的祖先是陆生的。在从陆生到水生的演化过程中,它们的身体变成了适合游泳的流线型,而四肢则变成了趾间有蹼的桨状。其中,前肢可以在游泳时划水、保持身体平衡和掌握方向,而后肢的作用则相当于鱼类的尾鳍,是前进的“助推器”。它们也能再回到陆地上,在四肢的帮助下缓慢运动,当然没有在水里那么灵活了,那样子实在是可爱。

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