咦~這些活躍於中生代的大傢伙,不都是恐龍嗎?到底有哪些「龍」被大家誤會這麼久?
Dinosaur「恐龍」:一個震古鑠今的名詞,自19世紀英國著名的比較解剖學家歐文首次使用以來,不僅在科學界掀起一波波的研究熱潮,在全世界更是吸引了無數大小朋友的目光。任何與恐龍相關的主題或商品,總是能引起相當程度的關注與買氣;而恐龍展也永遠是各地博物館不敗的展覽主題。但問題來了,到底什麼樣的生物才能叫做恐龍呢?
恐龍是什麼?
「Dinosaur」原意是「恐怖或巨大的蜥蜴」,而「恐龍」則來自日文的「恐?」。但牠們不是蜥蜴,而是一類具有許多獨特特徵的陸生爬行動物。請先想像一下你看過的鱷或蜥蜴爬行的樣子,再比較一下恐龍影片中恐龍的行走姿態,你會發現恐龍的四肢是近乎直立於身體下方,前後擺動來「行走」;而鱷或蜥蜴等爬蟲類四肢是往身體兩側延伸出去,所以身體是匍匐貼地「爬行」的,是名符其實的「爬行動物」。換句話說,相對於鱷或蜥蜴,恐龍已經「站」起來了!
聰明的你應該可以進一步聯想到,恐龍可以「站」起來,一定牽涉到許多身體構造的演化改變,如大腿骨與骨盆連接的方式、膝關節的活動角度……等,這些改變其實就是許多書上所列出恐龍異於其他動物的特徵。
但若要明確列出恐龍的專屬特徵,還是有點困難!原因在於有些特徵並不存在早期恐龍身上,有些卻又同時出現在某些爬行動物身上。所以下圖列出幾個較常用來初步辨識恐龍的特徵(紫色字)供大家參考。
牠們不是恐龍!
從演化的支序分類圖來看,就更容易釐清恐龍和其他爬行動物間的關係了。
在四億多年前,魚類中肉鰭魚的一個支系從胸鰭和腹鰭演化出前後肢後,陸生的脊椎四足動物(簡稱四足類)就開始蓬勃演化。其中有些演化成羊膜卵動物群(卵外層有羊膜保護胚胎,可克服陸地的乾燥環境),科學家根據這些動物頭骨中眼眶後方的開孔形式,把牠們大致分為無孔類(如龜鱉)、單孔類(如哺乳類)和雙孔類(眼眶後方有上下兩個開孔)。而恐龍就是從雙孔類中的主龍類當中的鳥頸類演化而來。
隨著近年來在中國大陸發現許多帶有羽毛的恐龍化石,以及對中生代白堊紀許多古鳥類的研究,愈來愈多科學家認為鳥類可能就是起源自恐龍的其中一個演化分支。換句話說,恐龍並沒有絕種,只是以鳥類的形貌再現世間!
至於翼龍,和恐龍一樣源自主龍類中的鳥頸類,只是至此就分道揚鑣,朝不同的方向演化。所以和其他龍族相比,翼龍算是和恐龍親緣關係最近的。
那麼魚龍、蛇頸龍和滄龍呢?牠們都屬於雙孔類中的另一大家族──鱗龍類,現生的蛇、蜥蜴就是這一家族的成員。從支序分類圖來看,滄龍和現生的巨蜥親緣關係還頗為接近的呢!而魚龍和蛇頸龍雖然也屬於鱗龍類,但真正的起源仍是個謎,所以在支序分類圖上,科學家以問號來代表推測。不過至少可以確定的是,這三類的「龍」就和恐龍關係更遠了!
接下來,就讓我們來認識一下這些長期被大家誤解的龍族朋友吧!
空中霸主 翼龍
中生代的天空,無疑是翼龍的天下。翼龍與恐龍都是從主龍類演化而來的,所以比起魚龍、蛇頸龍與滄龍,翼龍與恐龍親緣關係較近。為了適應飛行,翼龍的骨骼中空以減輕重量,但也因此特別容易被壓碎,不易形成化石。飛行的翅膀則由前肢特別延長的第四指到後肢所附著的延伸皮膜所構成。這和2014年2月號〈用耳朵看世界──蝙蝠〉曾介紹過的蝙蝠翅膀,是不是有點類似呢?差別在於蝙蝠是以前肢除了第一指以外的每個指節皆延長來共同撐起翼膜。一個是中生代的爬蟲類,一個是新生代的哺乳類,演化的親緣關係大不相同,卻因為都要適應空中飛行,而演化出非常類似的構造,這就稱為「趨同演化」!
除了翅膀,翼龍最顯著的特徵莫過於那大得有點誇張的頭部了。很多翼龍都具有或大或小的頭冠,功能可能和求偶或飛行時的穩定有關。有些翼龍口中有尖細的牙齒,有些種類則無齒,所以翼龍大概無法咀嚼,而是像鳥類一樣直接吞食獵物。至於尾部的長短也因種類而異,不過大體而言,中生代早期的翼龍體型較小,後期則有張開雙翼可超過10公尺的大型翼龍出現,如風神翼龍。
2004年,科學家在中國發現了內含翼龍胚胎的蛋,證明翼龍的生殖方式就跟多數爬行動物一樣是卵生,同時還發現蛋殼是由類似現生爬蟲類的革質蛋殼所構成,與恐龍蛋的蛋殼明顯不同,但更進一步對翼龍生殖方式的了解,則有待更多的證據出現。
和恐龍、菊石的命運相似,翼龍也沒有在白堊紀末的大滅絕事件中存活下來,有科學家推測翼龍的滅絕或許和鳥類的崛起有關,因為近年來在中國許多白堊紀時期的鳥類化石出土,證明了白堊紀的天空並非由翼龍獨霸,鳥類興盛的演化可能曾經威脅到翼龍的生存。
中生代的空中有翼龍、陸上有恐龍,而海裡呢?
[更多詳細內容請參閱《科學少年》2014年6.7月號 ]