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《科学大众》

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开博时间:2016-07-01 14:43:00

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树獭希德的身世之谜 还原真实的“冰河世纪”

2009-12-27 17:25:42

  除了暑期档放映的第3部中的恐龙和翼龙外,《冰河世纪》的故事背景是2万多年前的冰期,其中的动物原型多为北美更新世末期的哺乳动物。大幕拉开,首先让主角出场!

  冰河世纪铁三角:树懒、猛犸象和剑齿虎

  树獭(树懒):行动比希德迟缓多了

  树獭属于哺乳纲贫齿目懒兽科。《冰河世纪》中的希德也许称“地懒”更合适些,因为现生的树獭是已高度特化的树栖类型,常年脚朝上、头朝下倒挂在树上,有的一生都生活在同一棵树上,甚至死后仍挂在树上。只能用后肢站立,不能行走,行动相当缓慢,平均每分钟只能移动2米左右,和希德完全不同。

  懒兽科中最有名的是已灭绝的巨型地懒,它的体型接近象,可能是现生树獭的祖先,也是科学家最想复活的古生物之一。目前已知最早的树獭化石发现于秘鲁500万年前的地层中,比美洲已发掘的同类化石早约400万年。

  希德的原型可能是一种已灭绝的中型地懒,不过可以肯定的是,这种地懒没现生树獭那么懒,也不像希德那样爱折腾。

  贫齿类动物在上新世和更新世曾普遍分布于美国南部,下文将要介绍的雕齿兽也是其中代表之一。现生的贫齿类动物有食蚁兽、犰狳等。

  猛犸象(长毛象):科学家最有可能复活的动物

  猛犸象属长鼻目中的真象类(现生的亚洲象和非洲象都属于真象)。身高2.5—3.5米,与亚洲象的亲缘关系较近。

  猛犸象是典型的喜寒动物,除了身披长毛(因此又有“长毛象”之称)用以御寒外,背部还长有储存脂肪的“驼峰”,当暴风雪将食物掩埋时,为肌体和活动提供营养和能量。其皮下脂肪层厚达9厘米,既可御寒,又可储存能量和营养。

  猛犸象的象牙更是别具一格,刚刚长出时紧挨在一起,然后逐渐发展成新月形,接着逐渐向外开始强烈扭曲并向上方和里面旋转,以至于一些雄性个体到老年时,两个大象牙的尖端都重叠在了一起。

  猛犸象曾遍布欧亚大陆和北美大陆的寒带和寒温带地区。在西伯利亚的永冻土层中曾发现保存完好的猛犸象尸体,体表覆盖着厚密的棕褐色长毛,胃里还保存着未消化的食物——冻土带的草本植物。

  欧洲石器时代的人类已开始捕杀猛犸象,他们吃猛犸象的肉,用象皮做衣服取暖,还用象骨支架房屋,并将猛犸象画到壁画中。末次冰期(距今4.5—2万年)结束后,地球气候显著回暖,北方大陆的寒带、温寒带地区急剧向北退缩,猛犸象的栖息面积骤减。这时,人类的捕猎起到落井下石的作用,猛犸象的种群迅速减少,终于在距今4000年前灭绝。

  目前,科学家心目中最想“复活”的灭绝生物中,猛犸象复活的可能性最大。

  剑齿虎:如利剑般的牙齿

  剑齿虎是一类已灭绝的哺乳动物,与现生的虎豹等同属食肉目猫科。剑齿虎口中有两个长而锐利的巨大上犬齿(比虎的大得多),如同两把利剑,齿缘还有许多小锯齿,因此得名。据研究,剑齿虎能把嘴巴张得很大,便于巨大的犬齿发挥作用。

  剑齿虎与虎、豹、狮等的祖先从距今约4000多万年前的始新世开始分道扬镳,后者逐渐发展成行动敏捷的侵略者。

  剑齿虎的体型比虎和豹都大,比较笨重,行动迟缓,捕杀猎物主要靠伏击,利用强壮的颈部力量及肩部和身体的重量投入一击,以使剑齿插入猎物体内。剑齿虎敢突袭比它们自身还大的动物,正如大家在《冰河世纪1》中所看到的,连猛犸象和犀牛那样的庞然大物也要“让它三分”。

  剑齿虎在更新世结束时(约1万年前),随着赖以生存的许多猎物灭亡而绝迹。

  值得一提的是,和树獭、猛犸象组成铁三角的剑齿虎也是科学家们最想复活的古生物之一。

  配角也疯狂

  犬齿松鼠vs美洲红松鼠:犬齿松鼠斯科特在《冰河世纪》中堪称超级配角,其受欢迎程度绝不亚于3位主角,因此它在《冰河世纪3》中不仅增加了戏份,还有了女友。不过犬齿松鼠既没有现生代表,也没有化石依据,是被电影公司塑造出来的。

  相反,在《冰河世纪2》中曾猛踩希德的小配角美洲红松鼠却自中更新世至今一直存在。美洲红松鼠属哺乳纲啮齿目松鼠科,原产于北美,现有两种,生于美国西北部、阿拉斯加和加拿大。

  大角鹿vs奇角鹿:大角鹿属哺乳纲偶蹄目鹿科,是《冰河世纪2》中的群众演员。大角鹿是体型最大的鹿,也是鹿类家族中出现最晚的,在300万年至1万多前曾广泛分布于亚欧大陆,以爱尔兰地区的一种最著名。

  《冰河世纪3》中被剑齿虎迭戈追捕的奇角鹿属偶蹄目原角鹿科,是已灭绝的北美哺乳动物,它最大的特点是鼻端上长着一只开叉的角。

  犀牛vs野牛:犀牛不是牛,属哺乳纲奇蹄目犀科。犀科成员最早出现于始新世,与猛犸象共同生活的应为披毛犀,是欧亚大陆北方常见的动物,而《冰河世纪1》中的犀牛并非披毛犀。此外,据笔者所知,北美并没有披毛犀的化石记录,已报道的最早的披毛犀产自我国甘肃临夏盆地。

  野牛:属哺乳纲偶蹄目牛科牛亚科。最早的牛类出现于中新世,在上新世演化成一个庞大的类群,并一直成功地延续至今。

  雕齿兽:和树獭一样属哺乳纲贫齿目,是现生犰狳的祖先。雕齿兽中的个体较大的种属高达2米,长达4.5米,有致密的象龟一样的壳(由1000个3厘米厚的骨板所组成),不过雕齿兽不能把头缩入壳内,而是在头颅骨顶有一个骨冠。

  更值得一提的是,龟壳是身体骨骼的一部分,由背部的脊椎骨、肋骨与胸骨伸张衍生而成,乌龟不可能脱离外壳而存活,而且龟壳本身无法活动,所以乌龟移动起来很笨重。

  雕齿兽的外壳与其身体的骨骼结构无关,而是由表皮结构衍生出坚硬的骨片与角质化硬皮镶嵌而形成厚重的鳞甲,无数个大小不一的六角形骨片嵌在角质化的硬皮上,这样的鳞甲既具有一定硬度,又能够进行局部的灵活变形与摆动,使得雕齿兽不会因身体背负重壳而活动迟钝。

  雕齿兽粗重的尾巴被一系列骨环保护着,尾巴的末端有厚角质化的刺,就像一条带刺的巨型棍棒,是它的防御利器。尽管雕齿兽有坚硬装备与武器,还是在约1万年前灭绝了,据推断当时的人类可能猎杀它们,并以它们的壳做居所。

  雕齿兽是北美更新世晚期的代表动物之一,也是《冰河世纪》中的御用龙套。《冰河世纪1》中搞飞行失败;《冰河世纪2》中做托,后来在捉弄别的动物时被鳄鱼吃掉了;《冰河世纪3》猛犸象以为妻子艾丽要生孩子了,用雕齿兽壳做的盆端水。

  北美负鼠:一种比较原始的有袋类动物,主要产自美洲,是澳大利亚之外仅有的有袋动物。北美负鼠的耳朵没有毛,鼻长而扁。尾巴很长,没有毛,能抓着树枝及细小的物件。

  《冰河世纪》里面的负鼠兄弟就常用尾巴把自己系在猛犸象艾丽的象牙上。北美负鼠是杂食性的,常常夜间外出,捕食昆虫、蜗牛等小型无脊椎动物,也吃一些植物性食物。北美负鼠最特别的是在面对危害时会装死,电影里的负鼠兄弟也亮出过这个自卫绝活。

  北美负鼠的祖先在南美洲开始演化,并在300万年前南北美洲生物大迁徙时进入北美洲。

  黄鼬:也就是黄鼠狼,属哺乳纲食肉目鼬科,目前最早的鼬科动物化石产于欧洲始新世,而北美洲和亚洲最早的鼬科动物化石发现于渐新世。

  爬行动物

  《冰河世纪3》又名《恐龙的黎明》,其中出现了大名鼎鼎的暴龙以及似鳄龙、甲龙和冠龙等恐龙,还有翼龙,这些爬行动物实际上在6500万年前的白垩纪末就已灭绝。恐龙是大家最为熟知的古生物,在这里就不多说了。

  这里唯一要介绍的爬行动物是在《冰河世纪2》中出现的水怪鳄鱼。根据化石记录,最早的鳄鱼和恐龙一样出现于三叠纪晚期。不过,科学家们推测鳄鱼的起源时间应该比恐龙早,它们成功躲过6500万年前的大灾难,并适应多变的环境达2亿多年。

  从鳄鱼的演化史来看,原始的鳄鱼主要是陆生动物;更为进步的中鳄类则既有陆生类型的,也有水生类型的;现生鳄鱼属于真鳄类,它们主要是半水生动物。

  冰河时代(冰期)的大动物灭绝

  在更新世(距今约200—1万年)期间,有过多次的冰期,在冰期之间是气候较暖的间冰期。冰期和间冰期的交替造成了地球上冰川的扩展和退缩,并对环境和生物造成了很大的影响。

  大约60万年前,包括剑齿虎、大角鹿、古野牛等在内的陆生大动物超过150属,然而到了1万年前,至少有97属灭绝了。

  在欧洲、西伯利亚和阿拉斯加,距今4.5—2万年的末次冰期时,发生过适暖大动物群的灭绝事件,而1.2—0.9万年前的末次冰期后的升温,一些喜冷大动物群就灭绝了。

  有的科学家推测,气候改变能引发植被变化,从而通过食物链和栖息地来影响动物。

  人类活动:影响动物灭绝

  动物灭绝的原因并不仅仅是因为环境和气候的变迁,人类的活动也是一个重要的方面。

  人类的过度猎杀是导致更新世末期那些体积庞大、生长缓慢、生殖率低下的大动物灭绝的另一个重要因素。在非洲和欧亚,大动物化石上有明显的人为切割和杀戮痕迹。

  在欧亚大陆,晚期智人(现代人)的第一次扩散和人口数量增加同时,就影响了4.5—2万年和1.2—0.9万年前的两次大动物灭绝事件。

  早期智人因工具落后及人口密度低,没有产生显著影响。距今3万年前中欧草原上的原始猎人,除了有标枪和投矛器,外加弓箭和陷阱等,甚至掌握了猛犸象南冬北夏的季节性迁徙规律(这与《冰河世纪1》的故事背景动物们成群结队地向温暖的南方迁移是一致的),进行季节性的狩猎,伏击那些往来于北欧、中欧和东欧一带的猛犸象。