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动物崛起系列全集-电子书下载

人文社科 5个月前 (07-15) 263次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

《鱼类的崛起:5亿年的进化 》类似的书有四本,包括《鱼类的崛起》《鸟类的崛起》《两栖动物的崛起》《海洋哺乳动物的崛起》,文字适量,有较多精美配图。《鱼类的崛起》这本书,主要讲述了鱼类几亿年以来的进化历程,科学家们对鱼类祖先化石的研究发现。鱼类的远古祖先也是很多其他很多生物的祖先。他们的形态作为化石保留了下来。这为我们了解生命的历程和进化的过程留下了宝贵而珍惜的材料。作为大众读物,具备趣味性和知识性。有成为畅销书和长销书的潜力。

部分摘录:
鸟 类由小型、双足、带羽毛的兽脚亚目恐龙进化而来,其结构随着栖息地的改变而改变。就如后续章节所论述的那样,热河生物群与道虎沟生物群的非凡化石,完美地记录了从带羽毛的虚骨龙到早期鸟类的进化过程。为了逃避饥饿的捕食者,小型兽脚亚目恐龙先从陆地上转移到了树上,然后学会了如何在三维世界中生活,获得了保持平衡的能力。从树上到空中,它们如婴儿学步一般,历经了很长一段时间,先是如跳伞一样降落,然后开始滑翔,最终学会了拍打翅膀并灵活运用它们。在地面上捕捉猎物的前肢改良为爪状指,用以攀爬垂直树干,并最终演变为用于飞行的翅膀。最初为吸引异性和物种识别而进化出来的鲜艳羽毛,最终演变成适于飞行的、结实的廓羽。
一旦开始树栖生活,兽脚亚目恐龙的身体就会以更微妙的方式改变。为了适应攀爬,短前肢变成了长而有力的翅膀。身体上用于隔热和吸引异性的绒毛也逐渐改变,最终变成了轻盈的、重叠的、结实的和富于弹性的廓羽。为了支撑悬挂在翅膀上的身体,兽脚亚目恐龙长长的骨架也变成了更加结实的构造,有灵活的颈部、结实的躯干、强壮的胸腔,还有强有力的肩胛带。最后,因为在树栖生活中,协调性和敏锐的视觉对在三维世界的生存来说至关重要,因此鸟类大脑在更轻的头骨中发育成长。热河生物群与道虎沟生物群为认识现代鸟类的生态学及其从兽脚亚目恐龙祖先处进化而来的骨骼结构提供了重要资料。
所有鸟类都有其内部骨架,用以支撑身体,防止身体散架。骨头的关节处互相连接,大多数关节是活动的,但有些是固定的。在活动的关节之间,骨骼是刚硬的,它是让肌肉可以活动的杠杆。骨骼支撑肌肉让我们的身体能够运动、做出各种动作,它们保护大脑、心脏和肺等内部器官,还容纳着产生血液的骨髓。骨骼是由羟基磷灰石组成的,这种成分坚硬而耐久,几乎不会因石化而发生变化,为人们了解消失的软组织提供了重要线索。骨骼上的结节、凹陷和疤痕揭示了肌肉的位置、大小和附着处。颅腔和颅神经孔显示了大脑的大小和神经网络的分布,而鼻腔、眼眶和耳囊则提供感觉器官大小和方向的信息。牙齿、爪子、四肢和腰带 [1] 都与进食习惯和攻击、防御的方法相协调,也与身体姿势和运动模式相适应。骨骼让我们看到了脊椎动物进化的时间维度,特别是鸟类的崛起。
与所有的飞行器一样,鸟类必须具备对抗重力的两个基本属性:轻质、坚固的结构和高效的动力。为了减轻体重并最大限度地提高动力,鸟类改良了其骨骼和肌肉。大多数鸟骨都是空心的、轻便的、充满空气的,并且通常在骨头内部有支柱进行加固。轻量骨骼的融合和增强使得鸟类骨骼既强大又轻便。翼骨中的空气通过气囊网与肺部连接,构成一个保证身体呼吸和冷却的联合系统。现代鸟类轻巧的无牙喙取代了兽脚亚目恐龙祖先身上布满牙齿的厚重颌骨。为了减轻体重、改善飞行,鸟类淘汰掉了许多骨骼和长而笨重的骨质尾巴;为了增加强度与硬度,它们闭合了通常可缝合的骨骼。前肢和肩胛带变成了飞行器官,流线型、结实、富于弹性的羽毛为其提供上升力和推进力。胸骨完全骨化的背侧和腹侧肋骨、强壮的肩胛带,以及带有龙骨突的胸骨,这些都为鸟类提供了一个强有力的框架来承受飞行过程中的压力(图2.1)。这种轻量级的鸟骨架是卓越的极简主义设计,消除了所有不必要的结构,只保留了飞行和生存所必需的关键部位。
飞行是一种吃力的运动方式,它需要耗费很多力量。这种力量是由两组飞行肌肉提供的,它们交替收缩以拍打翅膀。可折叠的翅膀支撑着飞羽,胸骨中的龙骨突则支撑着强有力的飞行肌肉,这使得鸟类不仅能长时间飞行,还成了所有动物中速度最快的生物。一只鸟必须尽可能地轻,且如果双翅之外的重量集中在身体中心附近,飞行就更容易被控制。这是通过调整、消除一些内部器官,以及调整身体姿势来实现的。
兽脚亚目恐龙遗产 鸟类的主要生物适应特征是飞行,因此,人们把它归为一个分支。事实上,鸟类解剖学显示,其每个显著特征都是为了适应飞行而进化的。毫无疑问,早期鸟类与兽脚亚目恐龙的骨骼相似性揭示了它们之间的进化关系。我们想知道是哪些兽脚亚目恐龙进化成了早期鸟类,以及这种转变是如何进行的。长期以来人们都认为,德国的晚侏罗世始祖鸟是鸟类和爬行动物之间的过渡形态,它是最原始的基干鸟类。但现在人们认为它不是现代鸟类的真正祖先,而是该祖先的近亲,是来自侏罗纪世界的一个活化石。与现代鸟类相比,始祖鸟更像它的祖先——奔龙科 [2] ,这两个群组之间存在着强有力的系统发育关系。与现代鸟类不同的是,始祖鸟有小牙齿和一条骨质长尾巴,这也是当时其他奔龙的特征。目前,始祖鸟包含在鸟翼类进化支内,此分支包括现存鸟类代表及其最近的灭绝亲属。
然而,始祖鸟的鸟翼类身份最近饱受争议(见第4章)。中国发现的许多小型、带羽毛的虚骨龙化石给古生物学家们带来了一个难题,这让人们不禁要问,到底哪些兽脚亚目恐龙是现代鸟类的祖先,而哪些只是近亲?最近在中国发现了生活在侏罗纪中晚期的晓廷龙化石,这动摇了鸟类进化树基干,将始祖鸟赶下了神坛。晓廷龙不是鸟类,而是始祖鸟的近亲。根据这种新推论,始祖鸟可能根本就不是鸟类,它可能与晓廷龙一样,都是恐爪龙类的一种,处于兽脚亚目恐龙辐射边缘(徐等,2011)。后面会谈到,另一种中国鸟——热河鸟——正跃跃欲试,准备取代始祖鸟标志性的地位。最近的分析支持这一观点,赞同将始祖鸟从基干鸟类中移除,并重归恐爪龙类(迦得弗利兹等,2013a)。然而,一项后续研究又恢复了始祖鸟的鸟翼类身份(迦得弗利兹等,2013b)。这种结论能坚持多久取决于未来其他基干鸟类的被发现。始祖鸟的身份在分类学上的不确定性并不新鲜,自从大约150年前发现它们,这种争议就开始了,在兽脚亚目恐龙和早期鸟类之间摇摆不定。不管始祖鸟是不是真正的鸟类,它都为了解原始鸟类的外观提供了良好的蓝图及参考。在争议解决之前,从奔龙到现代鸟类的结构转变为理解鸟类骨骼进化的主要阶段提供了合理的路线图。
小型奔龙的骨架是为跑步和攀登而设计的。奔龙与鸟类有几个共同的特征,包括大脑壳、大眼眶、细长的前肢、旋转的腕关节、三指手部、大骨盆、反向的耻骨,同时,它们的双足姿势以及攀爬运动方式也差不多(奥斯特罗姆,1976a)。奔龙的手和手腕的形状都非常类似于鸟翼类,它们的手臂通常都是折叠起来的,就像鸟的翅膀一样。对奔龙和鸟类骨骼的详细比较显示了这两个类群的密切关系(图2.2)。从奔龙的身体结构来看,鸟翼类骨架已经经历了与飞行适应相关的大幅度进化。比较解剖学为它们的进化提供了重要线索。
图2.2把鸽子的骨骼特征与奔龙的骨骼特征做了比较。我们可以看到明显的不同。一旦我们了解了鸟类进化的起点和终点之间的这些骨骼变化,就可以认识中生代鸟类的鸟类特征形成顺序。

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