
《小牛頓科學全知道》,跟達文西和小飛龍一起走遍全世界!
三億年前的地球霸主恐龍已經滅絕,但爬行動物至今仍健在!"鐵鳥"噴氣式飛機所擁有的精密的設計和構造,藏著好多好多科學秘密!
地球心臟矗立在澳大利亞的中部,它就是烏盧魯巖!
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小牛頓號正滿載中華少年駛向知識海洋,我也想同船前往。——李元 【中國天文館事業先驅者,2014年(88歲)獲科學傳播人終生成就獎。】
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爬行三億年的爬行動物
1676年,人們發現了第一具恐龍化石,因為其骨架龐大,身體構造像蜥蜴,因而稱它為“偉大的蜥蜴”。此后,恐龍就成為古生物世界中最具知名度的爬行動物。
恐龍在中生代末期的大滅絕中消失了,少數的爬行動物則逃過一劫,存活到現在,并逐漸演化成現在我們看到的各種爬行動物。爬行動物出現至今變化并不大,因此科學家研究恐龍行為和生態時,常以現存的爬行動物為參考。
爬行動物雖然逐漸走向沒落,可哺乳類和鳥類卻都是從爬行動物演化而來的,它們的四肢運動、體內受精等也是爬行動物傳下來的生活方式。
爬行動物不但可以反映古老的地球生態,也和現代人類有著密切的關系。毒蛇分泌的蛇毒,既可能致人于死,也能做成救命的良藥!
在古老文化中爬行
各種奇特而神秘的爬行動物,讓古人產生不同的幻想。
行蹤神秘的爬行動物,自古就頗受人類重視。和哺乳動物、鳥類等相比,人類和爬行動物之間的關系不算親密,但是正因為這種距離感,讓人們對爬行動物產生了各種幻想。
在古代的中國人眼中,不少爬行動物都是神的象征。從黃帝時代開始,龍就成為君王的代表,而龍的原型可能就是一種大蛇;此外,在《山海經》里的女媧是人頭蛇身的女神,傳說當天柱山崩毀后,她便砍下巨龜的四肢來支撐天地。
自古以來,中國人還將長壽的烏龜作為吉祥的象征,“麟鳳龜龍”就是傳說中的四種祥獸;商朝人認為龜甲有靈性,因此常用龜甲來占卜,龜甲被當成和美玉一樣重要的東西。
古埃及人則對含有劇毒的蛇非常敬畏,蛇成為了法老的象征。不過到了西方世界,爬行類就沒有那么崇高的地位了。在《圣經》里,蛇成為了邪惡的代表,引誘夏娃吃下禁果。
由水邊爬上岸
爬行動物是最早的陸生脊椎動物,也是鳥類和哺乳類的祖先。
現在大部分的陸生脊椎動物,都是從爬行類演化而來的。
海洋是所有生命的源頭,動物從水中登上陸地要經過重重的考驗。最早出現在陸地的脊椎動物是兩棲動物,但是它們還不能完全脫離水,直到爬行動物出現,才算是真正的陸生動物。
在3億多年前的古生代末期,當時的氣候變得比較干旱,陸地也逐漸增加。這時長得像蜥蜴的爬行類祖先出現了,它們有著能防止水分散失的皮膚、帶殼的蛋,以及能在陸地爬行的四肢,讓它們登上陸地生活。
在適應了陸地生活之后,它們逐漸演化成各種不同的形態。龜類是現存爬行類中最早出現的,比恐龍更早,其次才是和恐龍比較接近的鱷
類,而蜥蜴和蛇則到中生代的中晚期才出現。
不過這些現存爬行動物的祖先,在當時都比不上占有各種環境領域的恐龍,在中生代的2億年時間里,各種恐龍幾乎統治了整個地球,而當恐龍神秘消失之后,從爬行動物演化而來的哺乳動物和鳥類便乘機崛起,成為地球上的新霸主。
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完全的陸生動物
爬行動物是由兩棲類演化而來的,其中一些種類又演化成哺乳動物和鳥類,因此許多特征和其他陸生脊椎動物相似,很多人分不清楚哪些才是爬行動物。
其實爬行動物最大的特征就是:用肺呼吸、擁有角質化能防水的皮膚、帶殼的蛋,以及隨環境溫度而改變的體溫。
作為陸地的先鋒,最重要的
就是要有適應陸地生活的構造,也就是防止體內水分散失。
不同的爬行動物有不同的皮膚構造。例如龜類的皮膚是甲殼狀,鱷魚呈瓦片狀,而蛇和蜥蜴呈鱗片狀,它們的皮膚表層都有厚厚的角質,以防止體內的水分蒸發到干燥的空氣中。不過厚厚的角質會阻礙身體生長,所以它們在成長時,會換掉老舊的皮膚。
動物的胚胎只能在有水的環境中成長。水生動物可以將卵直接產在水中,爬行動物為了不受水的限制,便用防水的殼將胚胎包在蛋中,讓胚胎在潮濕的環境生長,因此爬行動物不能進行體外受精,而是經由交配,讓卵在體內受精。
蛇的全身布滿不同形狀的鱗片,以防止水分散失。
愛曬太陽的冷血動物
爬行動物被稱作冷血動物,不過它們的血并不冷,而是會隨外界的溫度改變而改變。
當天氣太熱時,人們會通過流汗來排熱,太冷時則產生熱能維持體溫。爬行類動物沒有這個能力,它們的體溫會隨著外界環境而改變,因此科學家們習慣叫它們“外溫動物”或“變溫動物”。
每種爬行動物對溫度的耐受力不同,可以存活的環境也不同。生活在沙漠中的角響尾蛇能夠耐高溫和干旱;而穴居的喙頭蜥則習慣在10攝氏度左右的低溫中活動;經常受曝曬的陸龜,背甲能耐高溫,背部還有脂肪隔熱,讓它們能在干熱的環境中生活。
當外界溫度太高或太低時,爬行動物的活動會大受影響,只能靠著休眠來度過。雖然爬行動物沒有調節體溫的功能,但它們還是會想辦法維持體
蜥蜴在太陽出來后,要先吸收足夠的熱能,才能開始活動。
溫:清晨靠曬太陽使體溫上升,增加活動力;氣溫太高時便躲到陰涼的地方。
爬行動物不用花費體內的能量來調節體溫,所以即使較長的時間不吃東西,也能夠繼續生存,但是這時它們的活動能力和成長都會降低。有時休眠時間太長,就再也醒不過來了。
蜥蜴的皮膚布滿了色素細胞,不僅可以幫助吸收熱能,還能讓它們隨著環境改變體色。
天氣太冷時,蛇會將全身蜷縮在一起,躲起來冬眠。
爬行不是唯一的行走方法
爬行動物常在地上爬行,但它們還有其他的行動方式。
看到“爬行”這兩個字,馬上就會聯想到爬行動物的行動十分緩慢,尤其是背著重殼的烏龜,更是行動緩慢的代名詞。不過,并不是所有的爬行動物行動都很慢,在美洲的環頸蜥可以像霸王龍一樣只用后腳奔跑,最高速度甚至超過時速25千米。
除了靠四肢在地上爬行,爬行動物還能以其他方法行動。熱帶雨林的飛蜥和飛蛇,能靠著飛膜在空中滑翔。
而海龜、鱷魚等爬行動物,雖然在陸地上顯得身體笨重,但在水中卻是游刃有余。水的浮力使它們的身體不再沉重,海龜特化的腳和鱷魚的尾部,則讓它們成為游泳高手。
沒有腳的蛇類,身體變得又細又長,讓它們可以輕易地穿越狹窄的石縫、洞穴。雖然它們沒有四肢,但卻靠著獨特的肌肉、骨骼,再利用體表的鱗片和地面的摩擦力,發展出各種靈巧的爬行方法,可以說是爬行動物中行動能力最強的一類。
躲躲藏藏的肉食動物
沒有利爪、奔跑能力不佳的爬行動物,依然有著高超的狩獵技巧。
除了一些鬣蜥和龜類是草食性動物,大部分的爬行動物都是以肉食為主,其中蛇類和鱷魚完全只吃肉。
行動能力相對比較緩慢的爬行動物,不能像獅子一樣用高速奔跑來捕捉獵物,它們通常采用守株待兔的方法,等到獵物接近才施以致命的一擊,因此許多爬行動物都有絕佳的隱身術。變色龍能夠隨著環境改變體色,讓獵物看不見它們;而鱷魚躲在水中只露出雙眼和鼻孔時,陸上的動物根本不知道自己已經成了鱷魚眼中的獵物。
爬行動物粗短的四肢只能用來爬行,不能作為攻擊獵物的武器,因此它們靠著銳利的牙齒、堅硬的嘴喙捕食獵物。鱷、龜堅硬而有力的喙,能一口咬斷小魚。
爬行動物的獵物形形色色,從大型的哺乳動物到小型的無脊椎動物,都可能是它們獵捕的對象。通常體型較大的爬行動物會捕捉比較大型的獵物,而身體細長的蛇類,則能吞下比它們的身體大好幾倍的獵物。
爬進人類的生活
爬行動物以它們特殊的形象,逐漸進入現代的人類生活中。
除了已經消失的恐龍和傳說中的靈獸之外,爬行動物并不是受一般人歡迎的動物。
蛇類陰險的形象,再加上長有可致人死命的毒牙,讓許多人對它們深感畏懼;蜥蜴又叫四腳蛇,受到了蛇的連累,也不受人們喜愛;鱷魚滿口的利牙,張開大口像是會吃人的樣子,也讓人覺得恐怖。
然而,爬行動物并不像想象中那么可怕,它們的生活反倒是嚴重受到人類干擾。海龜、蛇、鱷魚等,都因它們的甲殼、肉、皮而受到人類過度的捕殺。此外,爬行動物的生活環境還受到人類的污染。1980年,美國佛羅里達州的工廠將滴滴涕排放到湖中,使得當地雄鱷魚的生殖器官發育不良。
許多爬行動物由于數量銳減,被列入受保護物種。此外,爬行動物很難用人工繁殖,市場上販賣的爬行動物寵物很多都是從野外捕捉的,并不適應家中的生活,照顧起來更是難上加難。所以,如果您想養新奇的爬行類寵物,可要多加考慮了!