生命的遐想
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第4章 企鹅要变鱼模样

主持人:在地球最寒冷的南极,生活着一群小“绅士”——它们身穿黑色的“礼服”,露着雪白的“衬衫”,走起路来摇摇摆摆,憨态可掬。可一到了水里,它们就像灵活的鱼儿似的,每小时可以游20多千米,一个猛子可以扎进几十米深的水里。这就是南极的象征——企鹅。

企鹅看上去和世界上所有的鸟儿都不一样,它有翅膀,却不会飞;有脚,却只能蹒跚而行。

正因为企鹅有那么多与众不同的特点,所以我们对企鹅的过去、现在和未来都非常感兴趣。今天就请专家先给我们讲讲企鹅在鸟类中的特殊地位吧!

专家亮相:

邓文洪(北京师范大学生命科学院博士后,鸟类专家)

李建军(北京自然博物馆研究员)

张玉光(北京自然博物馆副研究员、博士)

独占鸟中一大类

邓文洪:世界上已知的鸟有9800多种,共分为三大类:一类叫古颚总目,它包括鸵鸟、恐鸟、鸸鹋、几维鸟,还有已经灭绝了的渡渡鸟等。这类鸟几乎都不会飞。一类叫今颚总目,今天的大部分鸟都属于这个总目。还有一类叫做楔翼总目,就是说翅膀像个楔子似的。这个总目只包括一种鸟,那就是企鹅。

主持人:看来企鹅在鸟类中的地位还挺特殊的,独自占了一个总目呢!

可怜天下父母心

邓文洪:企鹅对后代的关怀超过了任何一种鸟,比如大部分南极企鹅是在冬季繁殖的。当企鹅妈妈产下一到两枚卵以后,企鹅爸爸就迅速用嘴把卵放到自己的双脚上,然后用自己厚厚的肚皮脂肪把卵盖住。要知道,在南极那样寒冷的地方,企鹅蛋如果暴露在外面,一分钟就死了。就这样,一大群企鹅爸爸相互挤在一起,在风雪咆哮的寒冷极夜中,孵化着自己的后代。它们要站60天到70天,不吃不喝,直到小企鹅出世。

而这期间,企鹅妈妈会摇摇摆摆跑到很远很远的地方去觅食。几个月以后,企鹅妈妈赶回来,吐出自己贮存在胃里的食物,一口一口喂给小宝宝。

主持人:雌企鹅觅食为什么要那么长时间呢?

邓文洪:因为企鹅每年产卵孵化的地方是固定的,而取食地离孵化地非常远。

主持人:这么远的地方,如果会飞,往返应该是很快的,可企鹅偏偏不会飞。我常常有个疑问:企鹅为什么不会飞呢?它是原本就不会飞,还是原来会飞,后来又变得不会飞了呢?

企鹅的祖先会不会飞

李建军:这就涉及到企鹅的祖先是不是会飞的问题。有的科学家认为,企鹅的祖先原本是会飞的鸟,后来由于种种原因,它不会飞了,但鸟的许多特征却保留了下来;而有的科学家却认为,企鹅本来就是一种不会飞的鸟。

现在大多数科学家都认同了这种观点:鸟是从恐龙进化来的。尤其是在我国辽宁西部发现了长毛的恐龙后,这种观点更得到了极大的支持。当然不是说长毛就一定会飞,而是说,鸟儿是从这些带毛的恐龙中进化出来的。这些带毛的恐龙中有一部分进化成了会飞的鸟,它们身上的绒毛慢慢变成了真正的羽毛;而另一部分就直接进化成了不会飞的鸟,比如鸵鸟。

主持人:这么说,鸵鸟不应该归入鸟纲,而应该归入恐龙纲了?

李建军:对,这是我的观

点,也许有人不同意。但我认为鸵鸟的祖先一直就不会飞行。

主持人:那么企鹅的祖先会飞吗?

张玉光:企鹅的化石保留下来的很少。关于这点还是有争议的。搞古生物研究的人大都认为,早期的鸟类是栖息在树上学会飞行的,后来有一部分却返回了地面,这里就包括企鹅。这样说来,企鹅的祖先应该是会飞的。

李建军:我查过一些资料,无论从企鹅翅膀的结构,还是从它的胸骨来看,都有会飞翔的祖先遗留下来的烙印。比如,它翅膀的骨骼结构就适合飞羽和绒羽生长,而飞羽是飞翔必备的。尽管企鹅已经没有飞羽了,但骨骼结构还在。

另外,动物运动时,主要的运动点都在自己的重心上。恐龙有条长长的尾巴,所以它的重心就靠近后肢,只能靠爬行运动。而鸟从恐龙进化来以后,尾巴骨变短了,最后面的几节尾骨还长到了一起。这就使得鸟的重心移向了前面,也就是说,它的动力点在前肢。可鸟总不能翘起两条后腿,用前肢走路吧,那么前肢运动实际上就是翅膀飞行。企鹅的尾骨也和其他鸟一样变得很短,所以它的祖先应该是靠翅膀飞行的。

为什么现在的企鹅不飞了

主持人:企鹅的祖先是不是会飞,是个可以讨论的问题。现在假定企鹅的祖先是会飞的,可后来它为什么不飞了呢?

李建军:我认为那是受到排挤的缘故。地球上有70%以上的海洋,有许多的海鸟。而企鹅的祖先或是因为飞行能力不强,或是因为还有其他什么弱点,而被别的海鸟排挤到了极地。比起寒冷的南极陆地,水中还相对温暖些,特别是水深的地方更温暖,生物也丰富些。企鹅要找到食物只有潜水,水里有那么多吃的,它干吗要飞呀?久而久之,它的翅膀就成了楔状,变成水下游泳的器官,只适合游泳了。

主持人:可不会飞它怎么去的极地呢?

张玉光:地球的板块运动把当时生活在上面的动植物随之带走,造成了地理隔离。其他地方的企鹅可能不是别的鸟类的竞争对手,被逐渐淘汰。只有南极的恶劣环境使得企鹅没有天敌,因此得天独厚地生存了下来。而南极天寒地冻,植物、昆虫都很少,飞到空中没有什么用,为了节约能量,企鹅就放弃了飞行。

未来的企鹅能越来越像鱼吗

主持人:鲸是哺乳动物,以前生活在陆地上,后来不知什么原因它下海了,体型变得越来越像鱼。那么靠捕鱼为生、在水里比在岸上还要灵活的企鹅,以后会不会也变成鱼形,索性就生活在水里呢?

其实,单从外形上看,企鹅的身材已经要比地球上任何鸟类更加接近鱼了。长期的水中游泳、嬉戏、觅食、躲避敌害,使得它们的脖子大大缩短,可以减少在水中的阻力;由于水的密度大大高于空气的,所以它们的翅膀因为划水而变得更加粗壮有力;身材圆滚滚的活像鱼雷,也可以减少在水中的阻力,加上游泳时上下甩动身体,游起泳来也更像海豚——这就是生物学上著名的“趋同现象”,即长期的水中生活,已经把“鸟”的外形改造得有点像“鱼”了。

当然,企鹅要演化成真正的水生动物,就必须长期甚至终生生活在水里,那么它首先要解决的就是孵化问题。

李建军:海里的海马是利用孵卵囊生殖。雌海马把受精卵放在雄海马的孵卵囊里,由海马爸爸来孵化。将来企鹅也许会进化成这种方式生育后代。根据已经发现的古生物化石以及对现代生物的研究等方面的资料,鲸类动物是从陆地再次下海的一个特例。但毕竟时过境迁,加上人类活动对大自然的影响与干涉,在可以预见的将来,企鹅是不太可能真正变成水生动物的。

还有一个可能就是企鹅还没有解决生殖方式就灭亡了。

因为随着温室效应的加剧,地球两极及高山的冰都将融化,那时海平面将上升3000米。地球上可能只露出喜马拉雅山、非洲的乞力马扎罗山、欧洲的阿尔卑斯山等几个岛了,企鹅还到哪里的岸上去孵卵呀?那么它就只有灭亡了。

张玉光:一个种群的进化,需要有庞大的群体数量。因为大自然的选择是非常严酷的,时间也是相当漫长的。即便为了适应未来环境,真的出现一些完全像鱼形的企鹅,那也是不知要淘汰多少适应不了环境的企鹅才能实现的。而企鹅被局限在极地生活,种类和数量都没有那么多,所以这种进化很难。尤其企鹅目前只能适应南极的生活,一旦南极的环境有所变化,它们就可能由于无法适应环境而走上灭绝之路。