北极海怪庞大如公交车
据国外媒体报道,古生物研究人员宣称,在北极地区偏远的斯瓦尔巴特群岛挖掘的史前“海怪”骨骼应该是一种新物种,之前尚未对此物种进行分类,这种远古海洋掠食性爬行动物体形庞大,有40英尺长,像一辆公共汽车一样。
挪威奥斯陆大学乔恩·哈拉德称,考古学家在斯瓦尔巴特群岛挖掘一些远古海洋爬行动物的骨骼,其中包括牙齿、头骨碎片和椎骨等。他在接受美联社记者采访时表示,这个“北极海怪”应该是一种远古海洋新物种。
据了解,去年考古学家在斯瓦尔巴特群岛也发现了与海怪相同种类的骨骼化石,当时考古小组描述称,这是1.5亿年前海洋生物,其体长超过30英尺,就像公共汽车那样,它可能属于短颈蛇颈龙,其每颗牙齿比黄瓜大一些。
目前,英国莱斯特城博物馆蛇颈龙专家马克?埃文斯说, “我不能对挪威这项最新的考古发现进行特殊评论,但是从考古研究常规来看,这应该是一种远古海洋新物种。”在接受电话采访中埃文斯称,在某种程度上,我们一直努力寻找新的蛇颈龙物种,这是因为在过去10-15年里是蛇颈龙研究的复兴时期。
章鱼“变脸”的秘密
澳大利亚海洋生物学家,在印尼海域发现一种特殊的章鱼,它在遇险时可乔装成其他海洋生物躲避祸害,这种章鱼是目前惟一被人们发现的能乔装其他生物的海洋动物。
这种章鱼能将其他生物模仿得惟妙惟肖,例如当它被小丑鱼袭击时,便会将它的八条腕足卷成一条,扮成海蛇吓退敌人;或者收起腕足,模仿成一条全身长满含有剧毒腺的鱼,降低袭击者的胃口,从而脱身;再就是伸展腕足,扮成有斑纹和毒鳍刺的狮子鱼,使敌人望而生畏。
那么章鱼的伪装技术是如何完成呢?科学家发现,章鱼有8条腕足,每一条都具有发达的神经系统,可不受大脑约束,并且控制腕足末梢的伸缩流程。章鱼大脑的作用在某种程度上类似公司的首席执行官,只作重大决定,细节问题的处理权则交给下属。这是科学家首次在动物王国里发现的异常特性,也就是章鱼脑力关系多元神经的科学特征。6年来,科学家一直在研究章鱼,以求了解如何制造具有章鱼腕足那样无限运动程度的机器手臂,以便通过更好、更柔软的机器手臂来完成医学和军事的高难度技巧。
不同环境下的海洋生物
由于海洋环境要比陆地上复杂得多,因此,一般的海洋生物要比陆地生物的繁殖力强,它们的求偶方式、繁殖、生殖方式,都非常巧妙。即使是这样,在众多的海洋生物群落中,也只有少数强壮的在适应了其生存环境之后才存活下来。这是因为,在海洋里,由于光线、压力、盐度、海流、潮汐、波浪、营养盐以及地质等条件的不同,形成了千差万别的生存环境。在各种环境中,不管是什么样的生物,只要它活下来,即它对周围环境产生了惊人的适应能力.当然,这种适应能力不是无限的,当环境由于外来因素发生突然变化时,超过其生物的生理允许限度,这些生物不逃亡,便会死亡。从另一个方面看,在众多的海洋生物群体之间,也有一个相互间适应的生存需要。这种互为依存的生存需要,是在食物链关系下生存的。这种关系经历了漫长的演变和进化过程,形成了相对稳定的结构,保护着生态平衡状态。在不同的海洋环境中,有着完全不同类型的生态系。例如,在潮间带有各种生物组成的潮间带生态系统。这一个个生态系在它们适应了自身的生活环境之后组织起来,这就是整个海洋的生态系。
海水的性质决定了海洋生物的丰盛和特点,而它在海洋中的每个角落是不一样的。其水平变化要比垂直变化速度快得多。这一特点决定了浮游生物和底栖生物的生活环境。海水很快吸附了太阳辐射的光和热,由于海水中含有各种悬浮物质和浮游植物,阳光在开阔的海洋中辐射人海水的深度大于数百米,而在混浊的沿岸水域中,辐射深度只有数十米。在光层下面一直到数千米的海底则漆黑的一片。海水也是随着深度的增加而温度变低的。
生物的形态、习性和颜色随深度而变化是很明显的。所以,每一水层中的生物有共同的特性。在表层十几厘米的水层里,有食肉的蓝色甲壳纲动物、软体动物和管水母。往下是弱光层,颜色发红和发黑的动物取代了透明的无脊椎动物。再往下,是漆黑的深海区,它的光线来自底栖鱼类如鱿鱼、灯笼鱼的发光器官。生活在海底上的生物也是随深度变化而变化,从大陆架到大陆坡直到深海底。在泥质海底上议掘穴动物为主,而在深海软泥海底则以鱼、甲壳纲动物和海参为主。对于那些从海水中吸吮悬浮物质为生的鱼类来说,其数量与深度成反比;而对于那些从海底沉积物中觅食为生的鱼来说,则能生活在很深的海底。
海洋生物从哪里来
贝加尔湖是淡水湖,为什么会生活着如此众多的海洋生物呢?
上个世纪50年代初期,人们在贝加尔湖附近打了几口很深的钻井。但从取上来的岩芯样品中,人们没有发现任何关于中生代的东西。也有一些材料证明,没有中生代的沉积层,只有新生代的沉积岩层。贝加尔湖地区长时间以来一直是陆地。贝加尔湖是在地壳断裂活动中形成的断层湖,从而否定了湖中海洋生物是海退遗种的说法。那么,湖中的“海洋生物”到底从何而来呢?它们又是怎样进入湖中的呢?目前科学界的两种说法虽然都不是定论,但是你认为哪一种更为合理呢?无论如何,我们始终相信,随着科学技术的不断发展和人们对自然认识的不断深入,这个谜团终将会得到圆满答案。
探索海兽不患潜水病的秘密
不借助任何装置的潜水员,一般只能下潜到五六十米的深度,而且在水下逗留的时间,最多也就几十分钟。然而海兽就不同了。海兽的潜水本领比人类要高超许多。
生活在海洋中的各种海兽,因为其摄取食物不同,潜水深度是不同的。海豚以各种鱼类为食,它可下潜到loo一300米的深度,时间可达4—5分钟。抹香鲸有食深海大王乌贼的习性,所以每当它发现爱吃的猎物,总是穷追不舍,最深能下潜到千米水深。
常识告诉我们,潜水越深,潜水者所受的水压就越大。如果海兽下潜到千米以下的海水深处,它所承受的压力达数百个大气压。那么,人们有理由提出这样的疑问,海兽为什么有如此之高的耐压性?海兽的身体组织究竟是如何适应水下的压力变化?这些问题是科学家多年来一直研究讨论的课题,因为这项研究有助于帮助人类潜入更深的水中。
生命离不开氧,海兽和鱼类一样,在海水中也不能离开氧气。但是,海兽和鱼不同,海兽因没有鳃,不能直接从海水中摄取氧。因此,为了潜水的需要,海兽下潜时体内必须储备所需的氧。这样海兽的体内储氧能力要比陆生兽类大得多。人们观察发现,斑海豹在潜水时,有时是呼气后潜水,’有时又是吸气后潜水,这说明海豹在下潜中,肺内的储氧并不是主要的,而是通过血液来进行的。因此,海兽的血液是它的“氧气仓库”。海兽除血液储氧外,肌肉也有较强的储氧作用。海兽肌肉中所含呼吸色素要比陆生兽类高出许多倍,储氧可占全身储气量的50%。由于海兽长时间潜水生活的需要,其身体结构已发生许多变化。例如,它们的胸部等处有许多特殊的血管网,静脉管里有许多活瓣,在短时间内积蓄大量血液。当需要潜水时,全身血管收缩,产生大量过剩血液。通过这种储存方式,减轻了心脏负担,填补了因肺气被压缩而形成的胸腔空间,提高其潜水适应性。
不仅如此,海兽既能迅速下潜,也能骤然上浮,在千米水深范围内,上上下下,而不会患潜水病。这是为什么呢?人们发现,鲸在潜水时,胸部会随外界压力的增加而收缩,肺也随之缩小,肺泡自然变厚,气体交换停止。这样氧气就不会溶解于血液中,鲸自然不会患潜水病了。人则不然,人在潜水时,仍需要不断补充空气,肺泡也不收缩,氧气必然会溶解到血液中去。
揭开海兽潜水之谜,对于人类开发海洋非常有益。但是,这方面的理论很不完善,特别是将海兽不患潜水病的生理机制,完全用于人类的潜水活动,则有较大的差距。人们期望着在不远的将来,也能和海兽一样随时潜人海水深处,不再为潜水病所困扰。
探索深海浮游生物雪的奥秘
1973年的夏天,执行“美法联合大西洋洋中脊水下考察计划”的海洋科学家们,乘船来到大西洋维纳斯海山海域。科学家们准备利用“阿基米德”号深潜器,潜人海底,实地考察洋底断裂缝的实际情况。
“阿基米德”号深潜器在海洋学家们的操纵下,缓缓地潜入洋底。当深潜器下潜到2500多米的深海时,科学家们透过观察窗,看到探照灯所照亮的水体中,有无数像陆地上雪花一样的东西,纷纷扬扬漂个不停。不时还有成串成串的雪片,从观察窗前掠过。有位海洋科学家虽然多次下潜,考察过不少大洋,但从来没想到大洋深处会有如此壮观的“雪”景。当时,潜水器中的科学家们并不了解这些“雪”片是什么,也弄不清楚为什么深海有如此美丽的“雪景”。于是开动机械臂,把海水中的“雪”收进取样器中。考察结束之后,人们把收集到的标本送到实验室进行分析研究。原来这些絮状物,并不是什么“雪”,而是浮游生物。科学家们把这种絮状漂浮物命名为浮游生物雪。
大西洋深处的浮游生物雪,引起许多海洋科学家的关注。之后,又有人下潜到深海中,考察研究浮游生物雪。通过对大量深海浮游生物雪的研究,发现形成“海雪”的物质,除浮游生物外,还有各种各样的悬浮着的颗粒,如生物尸体经过化学作用被分解成的碎屑,还有一些生物排泄的粪便等。同时,科学家们还发现, “海雪”奇景并不是到处都会发生的,它只发生在探照灯光照亮的区域内。也就是说,深海浮游生物如果没有灯光的作用,是无法产生深海“雪景”的美景的。
由于浮游生物雪多由浮游生物的絮状物、生物尸体碎屑及其粪便物组成,含有大量的养分,因此,它是深海鱼类及其他生物的理想食物。但是,要搞清深海浮游生物雪的形成机理,以及它在大洋深处的变化并不是一件容易的事情。因为海洋深处太黑暗了,海洋深处巨大的压力,阻碍了人们对它进一步的研究。可以这么说,人们对大洋深处的这一奇观,至今还只了解其现象,而它形成的奥秘,它在深海生态环境的奇特作用等,这些都还有待于进一步的探索和研究。
鱼耳揭密
只要问一下任何一个生物学家,我们就会知道,大马哈鱼、鳟鱼和其它许多鱼类在其生平总是游弋在淡水和海洋之间,而且总是要完成从河流到海洋再到河流或者从海洋到河流再到海洋的游弋。但是近来美国的科学家通过对不同地区的鱼类耳骨的仔细研究发现,欧洲的灰鳟并不是总是以这一模式游弋。它们的行为要复杂得多。
这种灰鳟一出生就开始在欧洲和亚洲的河流里游弋。以前,生态学家一直认为这种鱼首先在淡水里生活一年,然后再游弋到大海中去发育成熟,最后再游回到出生地繁殖后代。
为了证明这种观点是否正确,纽约州立大学的鱼类生态学家Limburg和她的同事们对这种鱼的耳石进行了研究。耳石是其大脑下部的一块小骨,是鱼类听力和平衡器官的重要构件。由于耳石在鱼类的一生中都在不断地成长,而且在海水中成长的耳石与淡水中成长的比较起来,前者锶与钙的比例要高。根据这一发现,我们就可以从鱼耳的化学结构中分析成鱼类的游弋路程。
umburg和她的同事们检测了从瑞典哥特兰岛捕获的成年灰鳟的耳石。他们发现,大多数鳟鱼终生都在淡水中生存,而有些一出生就游入大海之中。这些游人大海的鱼一部分随后会回到出生地,而另一部分却一直生活在海洋中。Limburg在美国生态学会年会上公布了这一发现。在另外一项研究中,Limburg还发现哈德逊河里的鳗鱼和蓝背鲱鱼也有同样的游弋方式。她说: “它们的耳石告诉我们它们正在做着这些事情——尽管我们还不清楚题目为什么这么做。”
umburg认为了解鱼类一生中所处的不同位置对于保护鱼类意义重大。弗吉尼亚海洋、科学院的海洋脊椎动物学家John Musick认为,鱼类的游弋是一种非常复杂的过程, “其复杂程度远远超出了我们的想象。”
鱼类聪明知多少
自然界中,有一些让人们感到比较聪明的动物,比如海豚、黑猩猩、狗、乌鸦等。但很多人对鱼类的“聪明智慧”并不认同,认为鱼缺乏思维能力,是仅靠本能驱使的“低能儿”。
动物学家劳伦茨的观察发现,鱼中其实不乏机敏者。他曾对一种叫“跛脚鱼”的非洲雄鱼把离群的小鱼用嘴衔回巢里的情形进行了栩栩如生的描绘。事情是这样的:有一天,已经很晚了,大部分小鱼都已回到巢里,雌鱼在巢的周围巡视看护着。这时,劳伦茨往鱼缸里放了一些蚯蚓碎块,雌鱼对此不屑一顾,但是正在收集晚归小鱼的雄鱼却擅离岗位,咬住一块蚯蚓就嚼了起来。忽然,雄鱼看到旁边有一条小鱼离巢而去,于是马上冲过去将那条小鱼衔进已经塞得满满的嘴里。这时候,这条雄鱼就面临着一个不同寻常的难题:它是应该把蚯蚓咽下去,还是应该把小鱼弄回巢里。劳伦茨认为:“假设鱼也有思维的话,那么就应该是在这一刻。”有几秒钟,这条雄鱼一动不动,但可以看出当时它所有的感觉器官都处于紧张状态。终于,雄鱼使出了一个巧妙而简便的解决办法:把嘴里的东西全部吐到鱼缸底上,然后不慌不忙地吃掉蚯蚓,一边吃一边盯着那条小鱼。吃完以后,雄鱼带上小鱼一起回家了。
科学家奎杰所经历的一个事例,也说明鱼具有思考能力。他在一座大桥上钓到一条鱼,这条鱼一边挣扎,一边把渔线拖到200米之外,直到把渔线拉直为止。然后,这条鱼朝桥墩方向游回来,绕着桥墩上的木桩游了几圈,突然用力一拉,渔线被拉断了!如果就此结束,你可能会说这条鱼解救自己只是一种偶然。奎杰继续观察,他看到这条逃脱的鱼20分钟后,又咬住了渔钩上的鱼饵,可这次它并没有游到远处去,而是绕着桥下的木桩游了几圈,又一次拉断了渔线。不少人曾遇到过钓到的鱼又逃走和鱼吃掉了鱼饵而不上钩的事,似乎都说明鱼能在与人的较量中不断积累经验。
鱼类识别颜色的能力已被科学家的多次测试所证实。一个贴着某种颜色标记的小瓶放到鱼池中,此时鱼游过来时给它一些食物。再将贴着其他颜色标记的小瓶放入鱼池里,如果鱼靠近时,用一根带电的金属丝在鱼的尾部轻轻一击,作为对它的惩罚。通过5次~10次的反复之后,大多数鱼就能够识别红、棕、黄和绿色了。鱼类还能区别不同的形状,科学家利用特定的图案和喂食试验证实了这一点。在试验中使用一个圆环和一个正方形物体,如果鱼游向圆环,就给它食物作为鼓励;如果鱼游向正方形,则什么也得不到。这样,鱼马上就选择了游向圆环而不游向正方形物体。
据报道,在一个搭着活动小平台的鱼塘里,某段时间在小平台上放上许多蚁卵,平台下系着一条绳子,绳子的末端挂到水里。鱼塘里的金鱼很快就学会了通过拉动绳子使小平台翻转,从而让蚁卵如阵雨般地落到水中成为自己的食物。
鱼儿如此聪明,怎不令人大感惊奇!
走向未来的海洋探测
1948年的一天,一艘海洋科学考察船孤单单地停在了挪威海风高浪急的海面上,它的使命是收集这片海域的海洋和气象资料。船上的科学家除了要收集海面上的信息外,还要探测海洋深处的水温状况。从那一天起,这样的工作就一直进行着,从未间断过。40年以后,人们分析这些监测资料后发现,在海面2000米以下,海水的温度正在戏剧性地、持续不断地上升。
这是否说明海水温度升高是海洋变化的普遍趋势呢,是否表明全球气候正在变暖呢?德国基尔大学海洋学家尤维·桑德的回答是否定的,他说,“现在的问题是,我们得到的信息仅仅来自有限的区域。”尽管人类早已启用人造卫星监测海洋表面,施放海洋探测器探测海洋深处和海底,然而迄今为止,得到探测的的深水区域只占全球海洋面积的5%。
2002年10月,桑德提出了一个解决问题的方案:施放资料浮标,建立浮标监测网络,浮标上搭载的仪器可与人造卫星联通,形成一个立体的海洋监测系统。目前,这个计划正在进行中,已有50个浮标被施放到了大海里。
其实,用浮标监测大海并不是今天才开始的,人们早已有了成功的范例。
20世纪70年代后期,科学家开始启用人造地球卫星监测海水温度的变化,人们希望卫星能帮助他们预报厄尔尼诺的到来。然而,1982年,科学家发现,卫星为他们提供了错误的信息,因为来自墨西哥爱尔奇琴火山的烟尘“欺骗”了卫星上的仪器,使它们监测到的海洋水温比实际温度要低得多。这次失误使科学家意识到卫星监测也有它的局限性。
大约10年以后,人们开始启用资料浮标。作为厄尔尼诺的预警监测系统,他们在南美大陆至新几内亚附近的一块大约2000公里宽的海面上布放了70个海洋监测浮标。通过这些浮标,人们得到了从海面至水下500米深处的有关海洋信息:风速、风向、气温和水温等。
1997年,这个浮标监测系统监测到了热带海洋上非同寻常的迹象,这就是厄尔尼诺的前兆,科学家及时发出警告,从而成功地预报了上世纪最大一次厄尔尼诺的到来。
现在,这个浮标系统依然在起着作用,从那里得到的资料显示,2002年至2003年冬季,厄尔尼诺已经卷土重来,不过力量较小罢了。
◆神奇的声音“旅行”
新一代海洋探测装置正在使用声音追踪大洋底部发生的“重大事件”,例如火山和地震等,因为科学家发现,海洋中温度和压力的不平衡可以形成一个走廊,沿着这条走廊,声音可以传播几千公里,为此人们研制出了可永远置放于海底的水下测音装置,这就是SOFAR(声学系统和测距装置)。现在,这种装置已经布置在了海底,海洋学家克里斯多佛·G·福克斯和他的同事们每星期要用电脑处理10亿字节这些来自太平洋底部的信息。
恐怖的史前海怪们来了
一只跃出海面捕食鲨鱼的瘤龙,它在海里横冲直撞,捕食所有可以吃的东西,所向无敌。
海洋一直以来被认为是地球生命诞生的地方,早在千万年前,这片神奇的蓝色世界,被一群“海怪”所占据着。后来因为种种原因,它们灭绝了,现在很多史前动物化石在我们身边层出不穷,激发了人们对史前动物的关注。随着科学技术的发展,利用高科技将古生物学家发掘的恐龙等史前动物化石“还原”,让我们可以一睹这些史前怪物的真面目。
1、瘤龙
它是一种最早在北美发现的巨型沧龙,它身上长满疙瘩,体长有13米左右,光是脑袋就有1.8米长。这种怪物在海里横冲直撞,捕食所有可以吃的东西,所向无敌。古生物学家分析瘤龙胃部残余物的化石时,发现了各种各样的小动物,甚至包括小沧龙和蛇颈龙。
虽然瘤龙的生存年代比较短,在白垩纪后期(距今8500万~7300万年前)出现后不久又灭绝,但是,瘤龙是那个时期最重要且分布最广的食肉动物,它们的化石在世界各地均有发现。瘤龙的前齿位置有个挺大的圆形囊突,它的名字本意就是“圆鼻”,部分科学家相信这个囊是用来暂时存放食物的,又或者是象军舰鸟一样用来鼓气炫耀以争取异性的芳心。
瘤龙长有巨大且结构轻巧的头颅,向后弯的牙齿位于凹窝内,下颚在中间与其他部分铰合。颈很短,仅有7个脊椎,它们身体的其它部分很长。
2、晚白垩纪蛇颈龙
1824年,十九世纪英国著名的化石收藏与发现家玛丽·安宁,在她的故乡——英国莱姆里吉斯(Lyme Regis)发现了完整的蛇颈龙化石。蛇颈龙科就是以它来命名的。蛇颈龙出现在侏罗纪早期,体长3米左右。
它们典型特征是细小的头,宽大的喙部,头骨松果体开口很大。牙齿都是统一的细长形状,横切面是圆形的。蛇颈龙有些身体特征比较原始,比如它的内鼻腔几乎位于外鼻孔的正下方——这说明它不能象后来的菱龙或其他蛇颈龙一样利用水流过鼻腔来闻气味。蛇颈龙结构紧凑,应该是积极的捕猎者,而不是坐等猎物上门。
3、菊石
菊石是一种已经灭绝了的软体动物,它们最早出现在古生代泥盆纪初期,繁盛于中生代,广泛分布于世界各地的三叠纪海洋中。菊石是由鹦鹉螺(现在仍然存活在深海中)演化而来的,与鹦鹉螺的形状相似。
菊石的体外有一个硬壳,大小差别很大,壳为几厘米或者十几厘米,最小的仅有一个厘米,最大的比农村的大磨盘还要大。壳的形状也是多种多样,有三角形的、锥形的和旋转形的等等。旋转形的壳在菊石中占绝大多数。
4、长喙龙
许多人以为上龙科在白垩纪早期就灭绝了,其实不是的。长喙龙就是上龙里的晚辈,它生活在白垩纪的晚期,它似乎是一种保存了原始面貌的上龙,椎骨居然有19块,嘴巴变得十分细长,活象只大鸟一样。长喙龙的身体结构和克柔龙分别挺大,倒是和早期的泥泳龙很相似,只有3至5米大小。这种上龙主要在北美出土,达科它州的内海就有它的身影。
5、白垩刺甲鲨
白垩刺甲鲨是顶级海洋掠食动物,被称为“白垩纪的咽喉”,大小与现在的大白鲨相当。它长达7.6米以上,尾巴占身体的一半长,它同时用起伏的身躯和像鳍一样的脚游泳,敢于攻击小型沧龙,跟现生大白鲨敢于攻击小型海狮或海豹的情况相似。
6、无齿翼龙
无齿翼龙是种会飞的爬行动物,它们不是恐龙。它们几乎没有尾巴,躯干很小。无齿翼龙也许会有皮毛,但是不会有羽毛。它们有个大脑袋,它们的视力非常好。无齿翼龙没有牙齿。无齿翼龙能够扇动它们的翅膀飞翔,而且还能飞很长的距离。
无齿翼龙是是白垩纪晚期的翼龙类,一种飞行的爬行动物,而恐龙则是陆上的动物。无齿翼龙大约如火鸡一样,体重大约15千克,但是它的头部大约有1.8米,两翼开展约8.2米。它或许较常滑翔而非飞行,而且有可能滑降水面觅食鱼类。某些证据显示无齿异龙体覆轻羽毛,有可能为温血动物。有些小型的无齿异龙比麻雀还要小;而最大型的两翼开展可达12米。它们或许须要利用热气流上升以顺势抬举离地飞翔。
7、托斯特巨鱿
八千万年前的晚白垩纪已有大小相当于大王鱿的史前巨鱿出现并跟菊石类,沧龙类,古海龟及蛇颈龙类分享这一大片海洋。这些巨鱿的复原图,亦只是仅靠几块零碎的内壳化石断片推测想像。托斯特巨鱿Tusoteuthis可能是于西部内海道中作为大型掠食性鱼类及海洋爬虫类的食物,证据来自已经发现的粪便化石,内壳断片的咬痕及窒息死亡的鱼类化石。
8、矛齿鱼
在6000万年前的海洋中,恐龙时代很常见的壳体巨大的菊石消失了。许多像蛤蜊一样的软体动物和海胆替代了它们的位置。1.5米长的银鲛和其他鲨鱼也很常见。恐龙绝灭前后,新一轮的鱼类进化产生了现代的硬骨鱼类。鲑鱼和大马哈鱼就是从那个时代存活下来的幸存者。矛齿鱼没有存活下来。它是17.5厘米长、像大马哈鱼一样的鱼类,有巨大的牙齿,咬合后像一个捕捉器。
这一时期,南美大陆和南极大陆与世界其他地区被水隔开。在孤立的状态下,这些南方大陆进化出了许多奇怪的动物。首先出现的动物中有犰狳类和它们的近亲。它们后来进化到河马那么大。
9、史前古龟
这种体型巨大的史前海龟,可以活到一百岁以上。
10、晚白垩纪的剑射鱼
它生活在8700万年至6500万年前,长6米,天敌Cretoxyrhina之类的鲨鱼。剑射鱼有暗蓝色的背部和银亮的腹部,作为它对上方和下方的伪装色。一头有利刃般的牙齿,一头有强劲的尾巴,这样的组合使它成为一种强大的追击型的猎人。
剑射鱼巡航在大洋的水面下。它捕食其它的大型鱼类,包括整吞2米长的大鱼,并准备扑向在水面的海鸟,如一只漂浮的黄昏鸟。然而最重要的是,剑射鱼是一位伟大的游泳家,速度可以达到或超过当时海洋里的任何东西。它也许能够跃出水面,同时帮助自己驱除皮肤上的寄生虫。然而它并不是无敌的。一旦受伤,它那巨大的尺寸就意味着它很容易被发现,并成为鲨鱼的牺牲品。
11、远古水母
5000万年前水母化石的发现说明复杂的无脊椎动物出现进化比先前设想的要早。犹他州西北页岩上发现的四种类型的水母,是此类动物中发现最早的权威样本。此前,最早的水母化石来源于宾夕法尼亚州页岩采石场,大约产生于3200万年前。劳伦斯堪萨斯州大学的学者说,中寒武纪新化石的发现更加说明,与如今飘动的海洋生命亲源的物种在寒武纪时代就已经存在了。
恐龙时代的海洋霸主
大约2.5亿年前,地球上的生命刚刚经历过一场大规模的灭绝,许多物种消失了,而爬行类动物则在这个时候踏上了这块劫后余生的土地。又过了几百万年,当最早的恐龙开始统治陆地的时候,它们中的一些种类则滑进了波涛汹涌的大海。后来这些动物成了海洋的主宰,它们的角色很像今天仍然活跃在大海中的鲸、海豚和海豹。
1991年,在加拿大西部不列颠哥伦比亚省的一条河中,古生物学家伊丽莎白·尼科丝和她的同事们发现了一具这种海洋动物的化石,他们将化石整理拼接后发现,这头巨兽有23米长,仅头骨就接近6米,鳍为5.3米,科学家由此推测,这种动物也许是我们这颗星球上曾经生活过的最大的食肉动物,他们称它为鱼龙。
鱼龙在史前的大海里游弋了1.5亿年,而与此同时,它们的近亲恐龙家族则在陆地上称王称霸。在这段时间里,一些鱼龙一直保留着它们祖先类似蜥蜴的特性,而另一些则发生了明显的变化,它们的身体进化得像海豚一样呈流线的形状,而生活习性也同这些哺乳动物差不多了。
通过对鱼龙鳍的研究,科学家知道了这种动物是如何从陆地走向海洋的,它们原来的腿变得短而偏平,而脚趾则连在了一起,变成柔软光滑的鳍;它们的皮肤相当光滑,还长出了一个新月形状的尾巴。当这些变化完成以后,它们便可以在水中游动自如,而在陆地上,它们的鳍则根本无法支撑沉重的身体了。
◆飞跃的蛟龙
科学家认为,至少有一部分鱼龙的生活同今天的爬行动物是不相同的,例如今天的海鬣蜥依然离不开陆地,它们必须爬上岸晒太阳以保持体温,维持身体中正常的生物化学活动。但许多鱼龙已经不需要如此了。它们的体内可以产生一部分热量,它们巨大的身躯也有利于维持体温,因此,这部分鱼龙便永远告别了陆地,像鱼一样离不开水了。加拿大皇家安大略湖博物馆的古生物学家罗斯克·摩他尼认为,有些鱼龙具有非常符合空气动力学原理的流线体形,它们新月形的尾十分有力,可以灵活地左右摆动。在2002年春季的《古生物学》杂志上,摩他尼发表了他对一种名为stenopterygius的鱼龙的研究结果,他说,这种鱼龙的游弋速度可以达到每秒1米,和今天海洋上的蓝鳍金枪鱼和黄鳍金枪鱼不相上下了。
但另外一些鱼龙,特别是早期的种类却依然部分保留着蜥蜴的形体,有长长的尾,柔软的脊,它们游动的速度没有前一种快。生物学家理查德·考尔文甚至认为,这种鱼龙的波浪似游动还会影响到它们的呼吸,因为用那种方式高速游动并同时呼吸是很困难的。所以科学家推测,这些鱼龙也许会采取跳跃的方式,它们游动时会不时跃出水面,就像今天的海豚一样,鱼龙通过这种方式在捕食的追逐中吸取足够的氧,并得以游弋很长的距离。
◆巨眼的秘密
鱼龙的食物是科学家最感兴趣的问题。在研究中,人们在鱼龙的腹中发现了大量箭石,它们是一种古生物化石,由已经灭绝的、与乌贼有血亲关系的头足纲动物内壳形成。在另一具鱼龙化石中,人们又找到了一些尚未消化的鱼和海龟的遗迹,那些海龟有6厘米大小,它们被整个地吞进鱼龙的肚里,有些被鱼龙的牙碾碎了。在一只尚未成年的鱼龙嘴里,人们发现了200颗牙,它们是圆锥形的,每颗牙有4厘米长,1厘米。2厘米突出在牙龈的外面,鱼龙用这些牙碾压食物,然后再将它们咽进肚里。
最令科学家感觉惊讶的是鱼龙的眼睛。一般说来,鱼龙游得快,它们才有可能潜得深,因为只有游得快,它们才能在屏息的有限时间内游到更深的地方,这是它们获取丰厚食物的重要本领。一些生物学家认为,鱼龙是可以潜得很深的,这其中的一个重要证据就是它们有一对极大的眼睛。
人们发现,一种身长只有9米的鱼龙拥有一对直径超过26厘米的大眼睛,它们看上去像一对盛食物的大盘子。这是人们发现的世界上最大的眼睛。另一种鱼龙很小,只有4米,但它们的眼睛却超过了22厘米,相对于它们的身体而言,这也是一对大得出奇的眼睛,科学家迄今尚未发现眼睛和身体的比例如此超常的动物。不过在今天的海洋里,也有一些眼睛大得出奇的家伙,例如一种巨大的乌贼,它们眼睛的直径可以达到25厘米,蓝鲸的眼睛也可达到15厘米。
畅想鱼龙
大眼睛有什么作用呢?两位苏格兰学者,格拉斯哥大学的斯蒂尔特·汉菲尔斯和格姆·D·布莱克斯顿发表文章说,在阴暗的海洋里,大眼睛可以收集更多的光线,有利于发现隐藏在深水中的小动物,而灵敏的视力还使鱼龙可以在阴暗的深水中合作追逐猎物。
对于这种观点,有人提出了质疑,在现代的哺乳动物中,例如海豹,并没有那样大的眼睛,但它们同样可以在深水中灵活地捕食。但布莱克斯顿反驳说,海豹虽然没有大眼睛,但它们拥有其他灵敏的感觉器,例如触须等,触须可以侦测到由动物们的活动搅起的水流变化,而一些鲸类则依靠声呐追逐食物。
那么鱼龙是否也有类似的侦测系统呢?澳大利亚古生物学家本杰明·P·凯尔和另外一位放射线摄影师乔治·考利斯希望通过cD扫描技术揭开这个秘密,他们扫描的对像是一具未成年鱼龙的化石。
凯尔他们发现,鱼龙的头骨顶部和上腭之间的确有一道内鼻似的结构,很像一种负责嗅觉的器官。在头骨内还有一些奇特的印迹,在现代动物的大脑中,那里是专门控制视觉和嗅觉的区域。在头骨中,他们还找到了一些很深的凹槽。他们认为,那些凹槽是神经和血管的通道,那些神经网络可传输来自鱼龙前方的信息,而那些凹槽里甚至还可能隐藏一些复杂的感觉系统,例如电场感受器等。在现代海洋动物中,如一些鱼和鲨鱼就拥有这样的器官,它们的传感神经元可以侦测到来自猎物的电场。科学家说,很可能有部分种类的鱼龙也拥有类似的侦测系统,因为尽管它们有很大的眼睛,但它们的正前方则是一块不小的盲区,鱼龙也许不得不依靠某种感觉器来探测它们眼睛看不到的地方。
科学家发现鱼龙种类的多少和地球上的气候变化是密切相关的。从化石发现的情况看,当气候温暖适宜时,它们便相当繁盛,种类很多,而在气候寒冷恶劣的地质年代,它们的种类就减少了。研究表明,尽管鱼龙和恐龙几乎在同一个时候出现在地球上,但它们灭绝的时间却是不一样的,鱼龙逐渐消失于9000万年前,而恐龙则是在鱼龙灭绝了2500万年以后,才突然地从地球上消失的。
恐龙也会游泳
恐龙会游泳吗?这是科学家多年来一直争论不休的问题。法国研究人员前不久发表的一篇报告指出,有些种类的恐龙的确会游泳,而且,他们有化石为证。
能够证明恐龙游泳的古生物足迹形成于约1250万年前,是研究人员3年前在西班牙拉里奥哈省一段河**发现。在约15米长的河床砂岩上,研究人员发现了12组又细又长的痕迹。在对这些痕迹研究后,科学家认为:它们是一只两足兽脚类食肉恐龙留下的。当时,它正在约3.2米深的水域里逆向水流前进,并试图保持笔直的前进方向。研究人员说: “这种恐龙游泳的方式很像现在的水鸟,利用腹部的骨头划水。”
恐龙统治地球时期,蛇颈龙、鱼龙等很多水生爬行动物已经存在,但是科学家对于当时恐龙是否也会游泳存有争议。曾经有科学家称,发现了可以证实蜥脚类或鸭嘴类恐龙能够游泳的证据,但这些证据都很模糊,研究者的结果也因此不能让人信服。
此次,法国研究人员首次发现了确凿的化石证据,证明恐龙可以游泳。一直以来,科学家都想搞清楚,是否有些恐龙种群也像大象等大型哺乳动物一样有游泳这一生存本领,因为搞清楚这一问题将有助于推动其他研究领域的发展。
研究人员介绍,当客观环境改变后,恐龙可能需要掌握游泳这一本领,才能在潮湿的生态系统中觅食;当它们需要越过河流或者逃避洪水时,游泳这一本领显得更为重要。一旦确定某些种类的恐龙的确会游泳,科学家就可以对它们的生存环境、适应能力展开进一步的研究。
在西班牙河**发现的化石为研究人员提供了建立生物力学模型的难得机会。通过建模,他们可以了解恐龙游泳的本领究竟如何,以及恐龙的生理状态等。
2006年发现的最新海洋生物
美国《国家地理杂志》近日评出2006年度最新海洋生物,并对其中6种奇异的海洋生物进行了介绍。由来自16个不同国家、超过110名科学家共同参与的这个海洋生物研究小组,是首次进行大西洋中脊样本收集和深度分析的一支大型科学探险队。
◆达磨鱿鱼
这只红色的鱿鱼是从大西洋中脊北部8万多种深海生物中被发现的。海洋生物研究小组将渔网投入到深达3公里的海底,共捕获了50多种类型不同的鱿鱼。这种新型生物个头非常小,眼睛半透明,触须处有大量吸管,嘴部形状表明它是一种咀嚼能力极强的生物。研究人员将其称为达磨鱿鱼。
◆南极水母
这是海洋生物研究小组在南极水域拍摄到的水母照片。南极水母生活在极厚的冰层下面,数千年不见天日。为了拍摄这种水母,研究人员在冰面上打了一个700米的深洞,将水下摄像机悬挂其中才能够清楚地观察到这种极小的生物。
◆侏罗纪虾
海洋生物研究小组在澳大利亚东北部的珊瑚海意外地发现了侏罗纪虾。当捕捉到这种虾时,研究人员感到很惊讶,因为它们属于本应在5000万年前就灭绝的生物种类。这种虾生活在海底400米深处,研究人员将其称为“活化石”。
◆片脚类生物
这种像明虾样子的甲壳类生物,研究人员将其称为“片脚类生物”,被发现于北大西洋的马尾藻海水下5公里的地方。这种深海生物靠捕食同类或死鱼尸体生存。
◆等足类甲壳生物
等足类甲壳生物分为稀有和普通种类。此次海洋生物研究小组就是想大海捞针,找出稀有的甲壳等足虫。他们在南极洲周围发现的新甲壳等足虫只有针尖大小。
◆雪人蟹
这种蟹被称为“雪人蟹”,它完全没有视觉功能,身上布满了黄色的细菌群落。它不属于此前任何生物分类,是研究人员在太平洋河床发现的。这种蟹生活在距南太平洋复活节岛1500公里附近的深海。一些研究人员认为,细菌群落可以帮助“雪人蟹”对付那些来自火山喷发口的有毒**。
珍珠的诞生
珍珠是人类钟爱的珍宝,然而对生严它的贝类来说却是难受的折磨。珍珠的形成是因为一些外来小东西,则砂粒或寄生虫卵掉入贝壳内部,停留在外套膜和外壳之间,外套膜于是不断地分泌出珍珠质把入侵的小东西层层包裹。几年之后,一颗颗珍珠便诞生了。说起来,几乎所有软体动物都有能力制造珍珠,然而事情远非如此简单,在天然的情况下,能够产生一粒好珍珠是极为困雄的。一粒珍珠从它的母体出生(幼虫)开始到最后珍珠育成,至少需要5年时间。在这期间,寒暑易季、食物短缺等情况都会随时对贝的生长产生不利影响,进而对珍珠产主不利影响。早期的采珠人能在一千个贝壳里面找到一颗珍珠,那就很不错了,要是有一颗完美的珍珠出现,那简直就。是一个奇迹。真正的好珍珠,是可遇而不可求的。
我们平常看到的珍珠,通常是由珍珠母贝产生的。珍珠母贝壳内有彩虹般的光泽,所以造出的珍珠也有同样美丽的光泽。天然珍珠稀有而名贵,皇爵、贵妇等上流社会人士无不用珍珠作为装饰品以炫耀自己。但自从日本人在20世纪初成功改良了养殖珍珠的技术后,人工养珠已成为较便宜、妇女能普遍拥有的珠宝。养珠的方法是把人造珠核植入活的珠母贝体内,三五年后就可以采收形状完美的珍珠了。近年来,养珠业盛行,估计世界每年可以生产5亿颗珍珠。
珍珠的种类、形状、色泽和大小多种多样,目前世界上最大的珍珠名叫“真主之珠”,也称“老子珠”,为天然海水珍珠,长24l毫米,宽139毫米,重达6350克,已被列入《吉尼斯世界之最大全》,它于1934年5月7日在菲律宾的巴拉旺湾被发现,现存于美国旧金山银行。就形状而言,圆形的珍珠最受欢迎,另外还有梨形和各种不规则形状的珍珠。珍珠的颜色丰富多彩,有白色、奶白色、奶黄色、粉红色、玫瑰色、古铜色、深蓝色、黑色等。一般浅色珍珠具有特殊的珍珠光泽,这是珍珠的表面和内层多界面经过光的反射、折射和干涉混合作用产生的光泽。而深色珍珠具有金属光泽。有色的珍珠由于数量较少,价格要比白色的贵。
珍珠不仅美丽还很娇贵。组成珍珠的主要矿物文石,它的化学成分是碳酸钙,与汉白玉、大理石相同。碳酸钙的化学性质是很不稳定的,它极容易溶于酸,甚至连醋酸也会腐蚀它。我们日常生活中常用的化妆品、油脂、酒情、酱油、醋、有色颜料,甚至汗水,都可以腐蚀浊珍珠的表面,而使珍珠失去迷人的光泽。
文石是一种不稳定的矿物,它会自动变成另一种矿物方解石,当珍珠内部发生这种变化时,珍珠会发黄,同时失去美丽的珍珠光泽,而且,这个过程是不可逆转的,因此有句成语叫“人老珠黄”。几千年前的玉器、宝石,经常能完整地保留到现在,可珍珠却很难见到千年以上的古董,与文石转变成方解石不无关系。
鲸类王国里的——方言之谜
人类由于居住的地域不同,会形成各种各样不同的方言。那么海洋动物有没有方言呢?科学家们发现,海洋动物尤其是鲸类不仅像人类一样有“语言”,而且也有不同的“方言”。
在鲸类王国里,要数海豚家族的种类最多了,全世界共有30多种。海洋科学家发现,海豚发出的叫声共有32种,其中太平洋海豚经常使用的有16种,大西洋海豚经常使用的有17种,两者通用的有9种,但有一半语言却互相听不懂,这就是海豚的“方言”。因此海洋学家认为,海豚不仅可以利用声波信号在同种海豚间进行通讯联络,也可以在不同种类的海豚间进行
“对话”。虽然它们不能做到完全理解,不过也能达到似懂非懂的程度。现在还没有人能听懂海豚的“哨音”,无法理解它们的通讯内容。有人推测,这种聪明的动物也可能具有类似于人类语言的表达能力。
体长11米~15米、平均体重25吨的座头鲸非常善于“交谈”,不仅能“唱”出使人萦绕于心头的优美歌声,而且能连续歌唱22个小时。虽说渔民们早就知道座头鲸会“唱歌”,但人们对其歌声的研究却起步较晚。
1952年,美国学者舒莱伯在夏威夷首次录下了座头鲸发出的声音,后经电子计算机分析,发现它们的歌声不仅交替反复有规律,而且抑扬顿挫,美妙动听,因而生物学家称赞它为海洋世界里最杰出的“歌星”。座头鲸的鼾声、呻吟声和发出的歌声,都可用来表示性别并保持群落中的联系。一个“家族”即使散布在几十平方公里的海面上,仍能凭借歌声了解每一个成员所在的位置。座头鲸的嗓门很大,音量可达150分贝,有些鲸的声音甚至能传出5公里以外。
如果说座头鲸是鲸类世界里的“歌唱家”,那么虎鲸就是鲸类王国中的“语言大师”了。科学家的最新研究表明,虎鲸能发出62种不同的声音,而且这些声音有着不同的含义。更奇妙的是,虎鲸能“讲”不同“方言”和多种语言,其“方言”之间的差异既可能像英国各地区的方言一样略有不同,也可能如英语和日语一样有天壤之别。这一发现使虎鲸成为哺乳动物中语言上的佼佼者,足以和人类或某些灵长类动物相媲美。
十多年来,加拿大海洋哺乳动物学家约翰·福特一直从事虎鲸的联系方式的研究。他对终年生活在北太平洋的大约350头虎鲸进行了追踪研究。这些虎鲸属于在两个相邻海域里巡游的不同群体,其中北方群体由16个家庭小组所组成。由于虎鲸所发出的声音大部分处于人类的听觉范围内,所以,利用水听器结合潜水观察,能比较容易地录下它们的交谈。
福特认为,虎鲸的“方言”是由它们在水下时常用的哨声及呼叫声组成,这些声音和虎鲸在水中巡游时为进行回波定位而发出的声音完全不同。科学家对每一个虎鲸家庭小组的呼叫,即所谓的方言进行分类后发现,一个典型的家庭小组通常能发出12种不同的呼叫,大多数呼叫都只在一个家庭小组内通用。而且在每一个家庭小组内, “方言”都代代相传,但有时家庭小组之间也有一个或几个共同的呼叫。虎鲸还能将各种呼叫组合起来,形成一种复杂的家庭“确认编码”,它们可以借此编码确认其家庭成员。尤其是当多个家庭小组构成的超大群虎鲸在一起游弋时, “编码”就显得特别重要。由于虎鲸方言变化的速度极慢,因而形成某种“方言”所需的时间可能需要几个世纪。
当然,动物界的语言不可能像人类语言那样内涵丰富,但不能由此否定它们的语言的存在。由于人们传统地认为语言是人类的特点,因而对客观存在的动物语言研究极少,所知甚微。目前,科学家已发现鲸类的语言和方言,可见方言并不是人类所特有的。科学家们正致力于研究和理解动物界的独特语言,充当动物语言的合格译员,这对于探索动物世界的生活方式和社会奥秘,无疑有着重要的意义。