崛起的爬行動物
生長發育和繁殖規律,往往是生物進化的有趣例證。比如,人們愛吃的河蟹,自然是江河、湖泊淡水中的“居民”。但每到秋天,“秋風響,蟹腳癢”,它們成群結隊,千裏迢迢,不辭辛苦,連爬帶遊,直奔河口海灣。它們必須到達含有鹽分的海水裏才能**、產卵。孵化出來的幼體,也在淺海中生活,直到長成幼蟹,才逆水而上,長途跋涉,返回江、湖駐地去。這種每年一次艱苦、頑強的繁殖回遊,恰好證明它們的老家在海洋裏。
再比如兩棲類的代表——青蛙,在生殖產卵時必須下水。受精的青蛙卵進入囊胚時期,很像我們前麵講到的團藻;發展到原腸胚時,很像水螅;早期的蝌蚪,像魚一樣,在水中用尾巴遊泳、用鰓呼吸;待到長出前肢,尾巴萎縮消失後,才和它的父母親一樣,由鰓呼吸轉變為肺呼吸,跳上陸地,成了像模像樣的青蛙。
動物界發展到兩棲類階段,在繁殖後代時仍然離不開水,都必須把卵產在水裏,借助水作媒介,使**與卵子結合成為胚胎。
人們喜歡問:先有雞還是先有蛋?在我們了解了生命的起源——在海洋中的蛋白質逐漸進化成大分子,然後有了細胞膜,生物就生生不息繁衍了起來——之後,這個問題似乎就不必回答了。但要真的說起“蛋”——帶殼的蛋,那麽“蛋”的發明權應屬於繼兩棲類之後統治世界的爬行類。
原來,早在2.8億年前的石炭紀末期,氣候變得幹燥起來,沼澤地大大地減少了,許多池塘成了無水坑。生活在這裏的兩棲動物之間,又開始了劇烈的生存競爭。其中一部分,可能由於基因突變,生出了羊膜卵,也就是說,在卵的外圍包上了一層能透空氣、可以“呼吸”的殼,把胚胎的食物和水分都包在保護殼裏。有了這層羊膜,就無需再把卵產在水裏,胚胎可以在水分充足、營養俱全的環境中成長,小動物一旦孵出來,就能適宜陸地生存了。這是一個巨大的進展。
凡能夠擺脫水域向大陸深處進發的,就成了佼佼者。它們逐漸發揮了優勢,成了後來居上的爬行動物類——蜥蜴、龜鱉、恐龍等等。
最早出現的蛋,是圓的還是長圓的,是薄殼還是厚殼?到現在還不很清楚。可能是因為蛋易碎,難以形成化石吧!不過,在我國廣東、江西和山東都發現過一窩又一窩的恐龍蛋化石,成為奇大無比的“古蛋”的物證。這還證明了早在2億年前,世界上已經有很大的厚殼蛋了。
在北美南部的二疊紀地層裏,人們曾找到一種有趣的“蜥蜴”化石。這是一種小型的四足動物。它的身體結構介於兩棲類和爬行類之間,它的頭骨構造和兩棲類的相似,身體已是爬行動物了。這些特征曾使古動物學家很為難,把它歸在哪一類好呢?正是它們,再次說明了爬行動物是從兩棲類演化而來的,它正是從兩棲進化到爬行的“中間類型”之一。二疊紀的化石還證明了兩棲類與爬行類曾共同稱霸於世,後來爬行動物占了上風。
在距今2.7億年~1.55億年間,地球曆史上發生了最劇烈的地殼運動。海麵降低,沿海的陸棚——大陸架,相繼露出水麵,沙漠也大片地出現了。冰川一度覆蓋了炎熱的非洲、南美洲和印度。蕨類的巨大森林消失了,針葉樹開始出現,鬆柏一類的裸子植物大大地繁盛了起來。
蕨類有了發達的莖、葉和根,但沒有花和種子。它的繁殖靠孢子分裂為**和卵,並且隻有在有水的條件下,**才能“遊”去和卵子結合成為“胚”。而裸子植物則出現了“花粉管”和種子,隻不過種子是**的。除了蘇鐵以外,裸子植物不必借水為媒介,能夠自行授粉結合為種子。
裸子植物種類繁多,除鬆柏以外,我國稀有的水杉,就是從那個時候一直衍生到現代成為活化石樹種。
比水杉更珍貴的銀杉,到目前為止,是全世界唯我國獨有發現的古老樹種,在生物學上叫“孑遺生物”。
還有銀杏,又叫白果樹、公孫樹,也是原屬我國特有的活化石。
前麵提到的蘇鐵,現在比較多見,但你可能想不到它的祖先在億萬年前曾和恐龍同時出現在地球上。
2億年前,在地殼變動相對穩定時期,氣候又轉暖,四季區分不明顯,有了不少寬廣的河穀和數不清的沼澤、湖泊。爬行類的代表——恐龍,大量繁殖,霸占了天空、陸地和海洋,橫行全球,成了大地的真正“主人”。人們把恐龍家族統治的1.3億年,叫做恐龍時代。
恐龍是一種終生生長的動物,一直到死才停止生長。人們根據恐龍骨盆結構的不同,把它們分為蜥臀類和鳥臀類。前者的骨盆與現代蜥蜴相似,可以用四肢行走;後者與現代鳥類一樣,一般隻用兩條後腿走路。
我國的新疆、內蒙古、雲南都發現了不少恐龍化石。比如蜥臀類中的祿豐龍身長6米,身高2米,靠吃小昆蟲、植物度日;鳥臀類中的大地龍卻隻有現代鵝那麽大。
到了侏羅紀,恐龍中的蜥腳類(屬蜥臀類)多起來了。在我國四川合川縣發現的合川馬門溪龍化石,中外聞名。它全長22米,如果把頭抬起來,能有三層樓那麽高,體重50噸,是現在大象的好幾倍。馬門溪龍的脖子9米長,可頭小得可憐,還不到60厘米長,腦子隻有幾斤重。大概是腦子太小了,在腰部長了一個膨大的神經節,比腦子大幾倍,在傳達命令時起“中繼站”作用。有人說恐龍有兩個腦子。一種動物有兩個“司令部”,這是非常罕見的。
在我國四川還發現過一種食肉性恐龍的化石,這種恐龍叫上遊永川龍:小的4~5米,最大的14米,生活在叢林裏。它的骨頭長得又大又重,嘴裏長滿了利劍般的牙齒,有利爪,可以撕裂蜥腳類恐龍,因而被稱為恐龍中的惡霸,或“霸王龍”。
還有一種劍龍化石,也是在四川發現的。大小和亞洲相差不多,身披利甲,背上長著兩排骨板,前肢短,後肢長,腰拱起,像座山峰,尾巴上長著“四齒釘耙”,看上去也很厲害。
在我國山東還發現過生活在白堊紀晚期的鴨嘴龍化石。這種龍嘴寬,前腳上有蹼,說明它會遊泳。青島出現的棘鼻龍化石,到現在也沒弄明白這棘鼻是做什麽用的。
在我國西藏珠穆朗瑪地區,海拔4800米的聶拉木縣,發現了魚龍化石。全身呈流線型,皮膚**,適於遊泳。它雄辯地證明了世界屋脊曾經是一片古海。有的魚龍長達10米以上。這種水生爬行動物是恐龍的“親戚”。
在我國新疆發現的翼龍化石,是恐龍的另一支近親。它長著翅膀,張開來有9米長。這種能飛的爬行動物,隻要一睡醒,就會像風箏一樣乘著卷過浪頭的高風,在水麵上滑翔。但這種有趣的動物,既不是鳥,也不是鳥的祖先。