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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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古兽笔记(6)致命缠绕:远古巨蛇大放送   

2013-11-06 13:50:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:花栗鼠习作

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作者:血花刀剪

从远古神话、探险故事到都市传说,巨蛇常常是强大而神秘的BOSS,现实中的大蟒蛇也总是吸引着人们的好奇心。其实,只会“缠绕+吞噬”必杀技的蟒蛇家族曾和恐龙一起生活,史上也曾出现过比今天所有蟒蛇都要大的超级巨蛇。本文将带您展开一场跨越7000万年的时空之旅,探寻远古巨蛇的真面目。

与龙共舞:白垩纪巨蛇

今天世界上最长、最重的几种大蛇都属于蟒科(Boidae),分为旧大陆的蟒类如网纹蟒、缅甸蟒、非洲岩蟒、紫晶蟒,以及新大陆的蚺类如绿水蚺、红尾蚺等。蟒蛇同时也是蛇类当中比较古老的一支,血缘至少能追溯到白垩纪晚期的恐龙时代。

即便以今天的标准,恐龙时代的蟒类也不算大,不过当时还有一些更庞大的古蛇,那就是巨蛇科(Madtsoiidae)。在由冈瓦纳古陆分裂出的非洲、南美洲、澳大利亚、印度和马达加斯加,都发现了它们的化石。

白垩纪巨蛇科的典型代表是玛德松纳蛇(Madtsoia),有些种类体长估计可达6米。至今为止,已发现的化石大多并不完整,不过足以揭示了巨蛇类与蟒类的一个重要区别:它们还没完全修炼出“吞食者”的绝技。

蟒蛇能把猎物整个吞进去,是因为它们的上下颌靠一块能活动的方骨连接在一起,从而可以将嘴巴张开到很大的角度。而巨蛇类的口腔里却没有方骨,所以相对于它们的体型,只能吃掉小一点的猎物,如当时的各种小型恐龙、幼龙、鸟类和哺乳动物。印度发现的一些化石显示,3.5米长的印度古裂口蛇(Sanajeh indicus)没办法吞掉整个恐龙蛋,只能潜伏在恐龙巢穴周围,等小恐龙破壳而出后才对其施展绞杀技能。

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【印度古裂口蛇吞食恐龙幼仔想象图。与古裂口蛇一起发现的恐龙蛋和幼龙化石属于巨龙类,是蜥脚类恐龙,估计成年后可长成20多米长的庞然大物,可刚孵出时就只有任凭宰割了。】

在白垩纪的浅海中,还生活着一支名为古杯蛇类(Palaeophids)的史前巨蛇,大者也有到5—6米长。它们有适合游泳的脊椎和尾巴,可能以鱼类为食,不过应当没有今天海蛇的致命毒牙。

6500万年前恐龙灭绝时,巨蛇类和鳄类成为少数幸存下来的大型动物,耐饿本领或许至关重要——与恐龙那些热血吃货不同,它们不需要经常进食,经常饿上几个月也没关系。南美的玛德松纳蛇和非洲的古杯蛇一直生活到4000多万年前的始新世,甚至演化出了更长更粗的种类。不过,史上第一巨蛇的名号,还轮不到它们。

洪荒巨蛇:泰坦蟒

作为怪兽恐怖片的主角,巨蟒曾在系列电影《狂蟒之灾》中让观众印象深刻。亚马逊雨林中确实生活着当今世界上最重、最凶暴的蟒蛇——绿水蚺,不过其真实长度恐怕并没有传说的那么大,可靠纪录只有5—6米。而在恐龙“刚”灭绝不久的古新世,南美洲曾有一种史前蛇类远远超过这个体型。

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【2012年,美国史密森频道播出了一部介绍泰坦蟒的科学纪录片,并为造势专门制作了一个长达14.6米(48英尺)的泰坦蟒模型,在华盛顿街头展示】

这种巨蛇的化石2009年才正式命名,因发现于哥伦比亚的塞雷洪煤矿而得名塞雷洪泰坦蟒(Titanoboa cerrejonensis)。根据测算已发现的28个化石个体,研究者认为泰坦蟒的长度应在12.6米—14.9米(42—49英尺)之间,相当于一辆公交车;光脑袋就超过60厘米长,身体最粗处可达1米(水蛇腰成水桶腰了);体重则可超过1135千克(2500磅)。它们是人类已知的史上最大蛇类,也是恐龙灭绝之后最初1000万年间全球陆地上最大的动物。

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【泰坦蟒(右)与绿水蚺(左)脊椎骨截面对比】

研究显示,6000万年前的南美洲北部是一片比今天亚马逊平原还要炎热、潮湿的雨林沼泽,温度高出3—4摄氏度,降水量多出近一倍,空气中的氧气和二氧化碳含量也高于21世纪。在这个生机勃勃的地方,3米多长的鳄类、2米多长的肺鱼和巨大的水龟游弋其间。然而比起巨大的泰坦蟒,它们统统成了不堪一击的弱小侏儒。

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【泰坦蟒生活环境想象图】

化石上的诸多特征显示,泰坦蟒属于蟒科而不是巨蛇科,与今天的美洲树蚺亲缘关系较近,不过它们的生活习性可能更像绿水蚺,大半时间生活在水里。有了水的掩护,它们的庞大身躯会变得轻盈、灵巧,可以来去自如,匿影藏踪。

由于当时南美几乎没有体重超过100公斤的大型哺乳动物,因此研究者认为泰坦蟒很可能以鳄类为食。尽管鳄类身披厚甲,但就像今天绿水蚺捕食凯门鳄一样,泰坦蟒依然可以施展“死亡缠绕”,令其内脏受挤压无法呼吸,几分钟或更久之后窒息而死。

吞象之蛇:非洲巨蟒

进入4000万年前的始新世,地球仍然处于温暖湿润的时期,地中海还没有封闭,北非撒哈拉则是热带雨林。今天埃及沙漠深处的“鲸之谷”在当时滨临浅海,是大象、鲸鱼的重要演化中心,此外还生活着一种巨蛇——非洲巨蟒(Gigantophisgarstini)。

非洲巨蟒是巨蛇科成员,目前只在埃及和阿尔及利亚发现了少量脊椎骨化石,以此估计出的体长可达9.3—10.7米,体重接近半吨。在泰坦蟒发现之前,“史上第一大蛇”的桂冠曾被戴在它们头上(尽管用了很多年才发现,近代以来那些10米多长巨蛇的记录其实全都不足为信)。

在中国上古神话中,曾有一种吞象为食、三年方消化完的“巴蛇”,后世遂用“贪心不足蛇吞象”讽刺那些贪婪的人。不过研究者认为,非洲巨蟒或许真有能力“吞象”——不过并非好几吨重的巨象,而是当时生活在的原始象类,始祖象(Moeritherium)和古乳齿象(Palaeomastodon)。

尽管根据复原,成年始祖象也有近3米长200多公斤重,古乳齿象更是肩高近2米的巨兽,即便对于非洲巨蟒也还是太大了些。不过这些古象的幼仔个头要小很多,加之它们没有现代大象的高超智力和严密群体,傻乎乎孤零零的应该不那么难下手。当时的非洲依然还没有大型食肉哺乳类,非洲巨蟒可稳居当地食物链的顶端。

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实际上,始祖象早已不再被认为是象类最早的祖先,它们的身体构造比较特化,更可能是早期象类当中朝水生方向演化的一个旁支,古乳齿象才是象类进化的基干。而且始祖象的拉丁名中并无始祖之意,而是以化石发现地命名为莫里斯湖的野兽。下为非洲巨蟒缠绕始祖象的想象图。

彩虹之蛇:澳洲巨蛇类

从始新世晚期开始,全球气候趋于干冷,更加接近今天的气候。巨蛇类也在这一时期的物种大洗牌中趋于衰落,从大部分地区销声匿迹,只有一路北上漂向赤道的澳大利亚继续承载着这个古老家族。

又过了几千万年,人类当中的一支登上澳洲大地,成为今天70亿人类中最古老的族群之一。或许由于当地愈加干旱的环境,澳洲原住民格外崇拜雨水和彩虹,并创造了以彩虹为原型的神圣图腾——虹蛇。在他们的神话中,虹蛇们是来自远古的精灵,世界万物的创造者,掌管着风雨河湖和各色生命。

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【虹蛇是澳洲原住民岩画中的常见主题,如今已成为澳大利亚标志性的本土文化元素。】

近几十年来,科学家在澳大利亚发现了多种史前巨蛇,其中最典型的两类:天蛇(Yurlunggur)和沃那比蛇(Wonambi)均以澳洲原住民神话中的虹蛇命名。
天蛇得名于澳洲东北部原住民崇拜的祖先虹蛇Yurlunggur,其化石发现于上世纪90年代,生存年代约在2500—2000万年前,也就是新生代由古近纪向新近纪(旧称早、晚第三纪)过渡的时期。难得的是,研究人员发现了较完整的天蛇头骨化石,从而可以更加准确地复原其形貌、探寻其起源。

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【天蛇头骨化石。为了吞食需要,蛇类的头骨比哺乳动物和其他爬行动物更加轻巧、脆弱,故不易完整保存。】

复原显示,天蛇可长到约6米长、20—30厘米粗,相当于较大的绿水蚺。它们的头骨结构与今天的澳洲砂巨蜥较为接近,而不像小型的食虫蜥蜴,这意味着蛇类的祖先可能来自巨蜥这一支。

另一类不得不提的则是生活在冰河期澳洲南部的沃那比蛇,它们可能与最早的澳洲人类先民打过照面,体长也有5—6米。沃那比蛇的名字得名于澳洲中部内陆的虹蛇Wanambi,它是传说中最古老、最凶暴的一条虹蛇(堪比魔兽中的上古巨龙“死亡之翼”),栖息在著名红色巨岩“乌鲁鲁”之下的地底深处,谁要是弄脏了泉水就会遭到它的惩罚。

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【沃那比蛇捕食袋鼠想象图。与体型相似的现生蟒蛇相比,巨蛇类的脑袋偏小且结构原始,只能吞下相对小些的猎物,不过脊椎构造显示其缠绕力并不差。】

科学家推测,真实的沃那比蛇当年就曾埋伏在澳洲内陆宝贵的水源附近,伺机偷袭前来饮水的袋鼠等有袋类动物,同时也可能伤害到人类儿童。澳洲内陆原住民文化中有不让儿童独自去水边的禁忌,或许正是源自这种古老的威胁。

然而,真正遭受灭顶之灾的却是巨蛇。大约5万年前,沃那比蛇和澳洲所有体重100千克以上的大型动物接连消失了,目前还不能断言人类是否该对此负全责。惟一可以肯定的是,存活了7000万年的巨蛇科血脉就此断绝,而人类对大蛇的敬畏仍远远没有结束。

参考资料

·维基百科相关词条

http://en.wikipedia.org/wiki/Madtsoiidae
http://en.wikipedia.org/wiki/Titanoboa
http://en.wikipedia.org/wiki/Gigantophis
http://en.wikipedia.org/wiki/Yurlunggur
http://en.wikipedia.org/wiki/Wonambi
·相关新闻报道
http://www.sciencecentric.com/news/09020455-titanoboa-largest-prehistoric-snake-discovered-colombia.html
http://www.abc.net.au/science/news/ancient/AncientRepublish_1567127.htm
·巨蛇能吞龙——毗湿奴放纵下的史前轮回,邢立达,科学松鼠会网站,2010
http://songshuhui.net/archives/37683
·澳洲土著民族虹蛇图腾析,杨蕴玉,2003,《内蒙古社会科学》第24卷第3期

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