古生物诞生的初期,他们是按照什么原则构成的(2)
根据物理模型来看,奇虾的游泳与现在的虾酷似。如果进化继续,鳍幅变宽,相邻的鳍之间的缝隙消失,而且所有的鳍联动,犹如水上起浪那样,能够有效地划水前进。此时,一串的鳍看上去像一个似的。
沧龙缓慢地游泳
从现在的常识来看,奇形怪状的海洋生物并不是仅限于伯吉斯页岩动物群,如果将时钟向前推移3亿年左右,着眼于大约2.4亿年前开始的恐龙时代的海洋,我们就能够看到称霸当时海洋的海栖爬虫类是以鱼龙类、蛇颈龙类和沧龙类三个群体为主。假如追溯它们祖先的话,均来自类似蜥蜴的陆地爬虫类,宇佑见对上述各个群体的游泳方法推测如下:
鱼龙类是包括鱼龙在内的群体。许多鱼龙的体型接近现在金枪鱼,头与躯体、尾巴构成短的流线型体型。从物理学上分析的结果知道,它游泳方式也是金枪鱼型的,即一边摆动身体后部一边前进。
这种金枪鱼型的海洋生物在游泳生物中能够游出最快速度。具有流线型身体的鱼龙适于分开水流前进,能以每秒2米的速度游动。
包括体长9米的瘤龙在内,沧龙类是在现代海洋动物中看不到的类型,它具有利齿的凶猛强壮的头部和像海蛇那样细长的身体。从分析结果知道,它的游泳方式比起鱼来更接近海蛇。
根据宇佑见的分析,沧龙可以使身体有大的弯曲,缓慢地游动。其速度是每秒1米左右。沧龙有前后共计4枚鳍,但是这个鳍与游泳无关,仅为转换方向使用。
鱼龙类、沧龙类的游泳方式通过物理计算已被算出,但是像薄片龙或双叶铃木龙等所知的蛇颈龙的游泳方式还有很多的迷。这让宇佑见感到棘手。原来无论是鱼龙或沧龙,均构成细长板那样的身体,能够用行进方向和左右的二维模型计算。但是,蛇颈龙的头和躯体可以做出不同行进方向左右摆动和上下活动的三维模型,因此计算变得复杂,需要大量的时间。目前仅知道它们可将鳍作上下交替活动,故而推断能够比其他动物能更有效地游泳。难怪宇佑见说:“在海栖爬虫类中,蛇颈龙构成最复杂的体型。分析它的游泳方式或许要花毕生的精力。”
综上所述,型体长与游泳速度或游泳所必要的能量有密切关系。像鱼龙那样的金枪鱼型,如果它的体型加长,则知道光是加长就能使游泳速度变快。与小型鱼龙相比,大型鱼龙的游速要快得多。
从计算机分析来看,越是大型的金枪鱼型鱼龙越是需要消耗大量的能量去游泳,所以说它们是用能量消耗来换取速度的。
而像沧龙那样的海蛇型则不然,即使体长变长,游泳速度也只能快到一定速度,其游泳所必要的能量伴随体长的变长而增加,但是没有金枪鱼型的那么多。一旦超过一定的大小,即使同样的尺寸,沧龙也不能像鱼龙那样快速游泳。但是,其能量的消耗也小。
从这点上分析,我们也能在某种程度上推断沧龙的生态,即沧龙不会到处游,而是看见游到近处的猎物才猛地咬住。这意味着沧龙不是像鱼龙那样去周游远洋的。
宇佑见对复原远古动物的计划还刚刚开始,但是他充满信心,希望通过物理学和古生物学两个不同领域的相互合作,对过去只能用化石看的生物进行数字复原或对连化石都寻不到的缺失环上的生物进行创造,并用虚拟现实技术让人们置身于虚拟的侏罗纪海洋生物世界,身临其境地感受海洋霸主们惊心动魄的生存竞争。
文章来源:《微体古生物学报》 网址: http://www.wtgswxb.cn/zonghexinwen/2021/1117/709.html