第二章 重力论文 第四节

恐龙这类古生物中最为令人困惑不解的当属飞行龙了。当今普遍的观点是，被冠以生物史上最早出现的鸟类的始祖鸟同时具有鸟类和爬行类的双重特点，属于进化到鸟类的过程中的过渡阶段。也就是说，始祖鸟被视为了处于爬行类和鸟类之间、起着承上启下作用的缺失环节。除非未来的研究能够证明始祖鸟早已“断子绝孙”，这种观点恐怕还将延续下去。

由于这一假说很符合基督教思想的胃口，时至今日，始祖鸟与鸟类有着直接的血脉关系这一观点越来越成了一种常识。但是，本人对此持否定的看法。不过，鉴于这一层与下面所要论及的内容无甚关联，还是留待别的机会再做详述吧。

本文所要论述的命题则是，被认为是生物史上最古老的鸟类、在侏罗纪后期就已经出现的这种原始的类鸟类生物是否真的能够在空中展翅飞翔。

第一个不可思议的地方就是，在始祖鸟的身上可以同时找到“能飞”和“不能飞”这两种证据。无论是鸟类，还是飞机，飞行这一行为都具有两种形式。要么是凭借自己的力量升空后飞行，要么就是像滑翔机那样在空中滑翔。前者可以飞行很长的距离，而后者不过是由高处飞到地面上而已。

生物的飞行形式也是如此：其一，在平地振翅，靠自身产生的浮力升空，然后飞走；其二，从高耸的崖顶或树上俯冲滑翔。当今的不少动物都会这种滑翔的功夫，比如鼯鼠、飞蜥、鼯猴等。而鸟类是绝对不会在平时做出这种动作的，它们要么靠扇动翅膀自力更生地飞行，要么就干脆不飞。

始祖鸟是个鸟类中的例外，虽然不乏有学者认为它靠自己的力量挥动翅膀升空，并做长距离的飞行，但是更多的研究学者却不这么看，他们中的大多数都认为始祖鸟的能耐是滑翔。虽然作为鸟类来说未免特立独行，但却是情有可原的，因为这种生物正处于从爬行类向鸟类过渡的中间阶段。人类发明飞机的历史也是始于利用滑翔机进行滑翔，再逐渐发展到装上了螺旋桨发动机的飞机。鸟类的诞生过程也公认有着相似的历史。

另外，始祖鸟生就一双大大的翅膀，存在的时间也不算短，要说它不会飞却空长着一身漂亮的羽翼只是在地面上转悠，这在道理上是讲不通的。

不过，认为始祖鸟只能滑翔的观点面临着一个不利的事实。这是因为，出土始祖鸟骨骼化石的地方迄今为止都是些灌木丛生的平地。

始祖鸟最早是一八六一年在德国索伦霍芬的石灰岩地层中被发现的，而这一地区属于水洼遍布的泥沼地带，在这里从未发现过高度超过三米的树木化石。因此，谁也无法解释始祖鸟是怎么在只有灌木丛的平坦湿地中学会登高滑翔的。

再者，有的研究表明，始祖鸟的脚是抓不住东西的。如果真是这样，这就等于是说，它既无法攀住树枝，也没办法爬树，更别提从高处进行滑翔了。

那么，始祖鸟真的不能从地面上振翅而飞吗？有关鸟类的比较权威的研究成果之一就是，只要观察一下飞羽的形状，这种鸟到底能不能飞便可立见分晓。比如鸵鸟这类不能飞的鸟，它的飞羽相对于羽轴是左右对称的，而会飞的鸟，出于航空力学上的要求，长出的是左右不对称的飞羽。我们知道，始祖鸟的飞羽相对于羽轴明显地呈不对称分布，具备了会飞的鸟的特征。另外，它的飞羽的长度也足够充分，类似于现在的依靠自己的力量展翅飞翔的鸟类。

而对“飞行可能说”有利的一个事实就是，始祖鸟的大脑中掌管视觉的部分很大，内耳的构造也相当发达。这表明它具有在飞行中所不可缺少的对空间的把握能力，因此，有的研究结果认为，飞行是始祖鸟日常生活的一部分。

同时，主张始祖鸟不会飞的人也不在少数。其根据就在于，鸟类为了飞起来，必须要具备很大的力气将翅膀向前下方扇动。这个动作的力度越强，鸟类获得的浮力和推进力就越大，因此，向下扇动翅膀的能力对于自主飞行是不可或缺的。而这个能力的大小取决于鸟的胸部肌肉。故而，鸟类的胸部都拥有厉害的胸大肌，可以用力地将翅膀向下扇动，而它们为了获得这样的胸大肌，其胸部骨骼就必须拥有发达的龙骨突。然而，始祖鸟却并没有这样的龙骨突。因此可以想见，它的胸大肌单薄，翅膀的力量不足。

但是，鸟类还有另一种途径可以让自己飞起来，它未必非得用力挥动翅膀从静止状态一飞冲天，只要在地面上快速奔跑获得初速度，它也一样可以飞起来。飞机的起飞就是利用了这样的原理，当今百分之九十的鸟类都是在“起飞”时依靠自己的腿部力量获得初速度的。

始祖鸟的腿部力量应该足够强劲，如果是平坦的地方，在它飞到低空后还会产生一种称为“地面效应”的现象，可以延长滑翔的距离。可这样一来，人们也会产生一个疑问，它怎么会胆敢选择遍布水坑、深一脚浅一脚的低湿地带作为栖息之所呢。

有的研究结果给予了当头棒喝，它指出，从化石来看，始祖鸟的羽轴相对于长度而言过于纤细，不足以支撑体重。现在的鸟类，它们的翅膀强度都可以承受自身体重的六倍乃至十三倍的负荷，否则的话，它们将无法抵御高空的强风或阵风，也不能承受自己激烈扇动翅膀的动作。

可是，我们已经知道，从其羽毛、骨骼和肌肉等方方面面来看，始祖鸟都只能承受自身体重零点五五倍的负荷，它的下一代孔子鸟则是零点三九倍。这可不是一个能在高空自在翱翔的飞行物体所应该具备的强度。一旦在高空遭遇了阵风或强风，或者自己的翅膀扇动得剧烈了一些，它的翅膀就有可能像一把廉价的阳伞那样折断。难以想象这样的生物还能飞翔。

从侏罗纪开始，还有一种会飞的生物与始祖鸟共生共存，那就是翼龙。始祖鸟的推测体重有二百七十克左右，而它的这一邻居，在收拢翅膀的静止状态时，有的家伙的身高与当今的长颈鹿都几乎不相上下了。

这种翼龙由于长着一条长长的脖子，它的外表通常被人拿来与长颈鹿相提并论，可是从出土的骨骼化石来判断，它的体重应该超过了一百公斤，全部展开后的翼展宽达十一到十二米。这个块头抵得上一架塞斯纳了，而且还是食肉的。

以如此庞大的躯体来说，如果它实际上不会飞的话，它就别指望能过上以身姿灵巧的小动物为目标的食肉生活了。它在地面上的活动缺乏速度，重量偏轻的身体华而不实，在与大型生物的搏斗中占不到任何便宜。这种巨大的翼龙，其存在本身就是一个超越了大型食草恐龙雷龙以及食肉的霸王龙的不解之谜。

在当今地球上繁衍的最大的鸟类要数漂泊信天翁了。这种鸟的双翼展开后的幅度可达三点五米，它在飞行时可以巧借风势调整双翼的角度，使自己乘风翱翔。

风势合适时它就顺势滑翔，在无风或风速恒定的情况下则适当地扇动翅膀，因为不这样做就会输给重力或空气阻力，掉到地上去。不过，即使是这种鸟，它在起飞时也需要不停地扇动翅膀，拼命产生升力。飞上天后，假如风势不作美，它还要继续扇动翅膀，可这时的速率则会慢了许多。

振翅速率仰仗的是胸肌的力量，通过对包括漂泊信天翁在内的大大小小的鸟类的观察，人们得出了一个耐人寻味的研究成果。那就是，翅膀的长度、体重以及胸大肌所产生的振翅速率之间存在着有趣的关联性。

受制于肌肉的大小，振翅的速率总会存在瓶颈。翅膀越长、体重越大的鸟，就越无法快速地拍打翅膀。像漂泊信天翁这种大型鸟类，它的平均体重有十二公斤，即使在风速为零的条件下，它不借助助跑，仅靠拍打翅膀也好歹能飞起来。可是，这已经接近了鸟类的极限，如果一只鸟每天都需要频繁地飞上天去，那它在起飞时就必须不能这么辛苦，因此，体重十公斤就是一个上限。只有这种体重的小型鸟，它的振翅速率才会很快。

综观为数众多的鸟类观察的结果可以看到，对于利用滑行的初速度起飞、可持续进行巡航飞行的鸟类来说，它的体重上限是四十公斤。

在海面上空飞翔的鸟类很擅长借助风势进行滑翔，可它们在起飞时每秒钟的振翅次数都很多，等到了巡航时，再把这个数字降下来。

起飞时的振翅次数相当于胸大肌所产生的最大输出，而高空滑翔时所需的最低限度的振翅次数则是最小输出。实际上，所有会飞的鸟都需要在这两个值之间保持一个很大的跨度。可是，随着体重的增加，两个峰值之间的差距就会越来越小，在体重达到四十公斤时，最大值和最小值之间的差值就变成了零。体重大的鸟没办法在空中利用气流进行滑翔，即便能够升到高空，它也必须拿出和起飞时同样的劲头不停地拍打翅膀。

这一观察结果所告诉我们的是，只要是生息在地球上的鸟类，体重超过四十公斤就将无法进行长时间的巡航飞行。随着体重增加到四十五、五十甚至五十五公斤，振翅所产生的升力将不足以托起自身的重量，起飞也就无从谈起。生物都逃不出这样的宿命，如果其体形越来越大，那么肌肉的运动速度也就越来越慢。大块头的生物是无法快速地运动自己的肌肉的。这就是说，鸟类也一样，个头越大，即便竭尽全力，振翅的次数也将越来越低。

鸟类的体重一旦超过了四十公斤，即使通过拼命拍打翅膀得以一时地飞上天，它也难以在空中持续地进行长距离的飞行。如果认为这一观察报告令人信服，我们就可以得出一个结论，那就是，体重超过一百公斤的大型翼龙是不会飞的。

无论是始祖鸟、食草的雷龙，还是翼龙，它们有一点是共通的，翅膀的骨架部分由骨头组成而骨头的材质都是磷酸钙。就这种材质而论，拿大型的翼龙来说，光是它的那对大大的翅膀，重量就得超过四十公斤了。这样一来，它的胴体和头部就必须变得很轻，可如果太轻的话，生物的机能又无法发挥出来，它也就因此丧失了存在的意义。

如果改弦更张，强行减轻翅膀部分的重量呢？吹过高空的高速强风，以及为了使沉甸甸的身子飘起来而剧烈地扇动翅膀所产生的强烈的风压会造成翅膀上的骨头不堪其负，骨架土崩瓦解。

鸟类学者们很清楚生物进行飞行的难度，而恐龙学者们却对这一点掉以轻心了。他们都成了大大小小的恐龙教派的盲目信徒，深信两亿年前的翼龙和始祖鸟的肌肉比现在的鸟类还要进化得多，它们摆脱了流体力学的理论制约而在广袤的天空中展翅翱翔。

巨大的食草恐龙在两百年的时间里无休无止地用背肌和颈部肌肉扛着长达十三米的长脖子，用四条腿支撑四十吨的超重身躯若无其事地四处游荡。

霸王龙后腿上的单薄肌肉也同样神奇，它使得这种五吨重的食肉恐龙仅凭两条后腿就能做到健步如飞。

这种情景在当今的地球上是不可能发生的。即便肌肉扛得住，骨头也承受不了。只要芸芸众生的骨头都是出自同一种材质，以这样的方式让骨头受累百年的话，骨折和关节劳损都会如期而至。

巨大的翼龙是绝对不可能依靠自身的力量飞到空中去的。它既不可能飞得太高，也不可能在高空转换成巡航飞行的状态。

假如大气的密度大幅度上升的话，倒是还存在着可能性，可这时的氧气浓度又是个大问题。前面已经讲过，属于恐龙们的中生代是一个极端低氧的时期。如果大气稠密，其主要成分就应该是甲烷和二氧化碳。而巨型翼龙也是需要通过肺部来呼吸氧气的。即便它能够顺利地飞起来，可如果窒息而死，那就前功尽弃了。

它们的大翅膀是派什么用场的呢？不会飞的巨型翼龙缘何会出现在大地上？假如出土的为数不少的巨翅化石不是地球所故意营造的幻象，那么，这种生物尽管根本不会飞，但却有着如此漂亮的翅膀，甘于在地面上繁衍生息？而且，它们只是拖着收在身下的翅膀在地面上生活了无比漫长的时间吗？

在地面上拖着这样的大翅膀每一天都会举步维艰，那它为什么还能过上食肉生活呢？它有着如此漫长的进化时间，可是为什么束缚了身体活动的大翅膀这一对无用的累赘却不曾发生退化呢？