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以下是易宏宇在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的演讲记录:
动物界的优秀运动员
大家好,听说今天要给孩子们讲故事,所以特意带了一个关于动物进化的故事和很多关于科学的谜语。首先给大家看两个科学模型。你可以把它们传来传去,看看红色模型和蓝色模型有什么不同。我们稍后会揭晓答案。
你也可以先猜这个谜语。有一种动物没有腿。它没有鱼一样的鳍,也没有鸟一样的翅膀。但在本质上,它可以被视为一个优秀的运动员。这是什么动物?大家都猜到了是不是,是的,答案是蛇。
从图片上可以看到,它掉了下来。你看到它“飞”了吗?真的“飞”了!我们再看一遍。首先,它有一个起飞的动作,然后它会掉下来。就像潜水员一样,落到一定高度时,会借助空气动力“滑行”。简单来说,这是一条会“飞”的蛇。
我们见过这么多不同种类的蛇,我想每个人都应该同意下面的说法。蛇是一种非常神奇的生物,它们是我们地球上非常重要的一员。让我们了解一些蛇的化石,也就是生活在古代地质时代和恐龙时代的蛇。
黑河的蛇
首先,它的名字叫黑河内斯特,是在阿根廷发现的,存在于9000万年前的一个化石中。在座的各位可能只有9岁。这条蛇最明显的特征是它有腿。不仅这种蛇有腿,而且另一种生活在海里的当代蛇也有腿。
疑粗针龙
它的中文译名叫做疑粗针龙,可能是因为它有蛇的身体,有两条较小的后腿,但没有前腿。科学家们感到困惑,给它起了一个如此有趣的名字。这条蛇比刚才那条大得多。它的身体加长后,大约有1米长。1米是什么概念?可能和这里的孩子一样高。
蛇的腿在哪里
我们刚刚看到两条长腿的化石蛇。为什么恐龙时代蛇的祖先有长腿,现在却没有长腿?因为降级了,怎么降级?科学家们也想知道这个问题,所以长期以来,科学家们一直在想蛇是否生活在地下洞穴里,如果它们有腿,它们会碍事。
大家可能都爬过游乐园的塑料管,如果有腿的话,会觉得伸不开。因此,在这种环境下,腿很短的蛇可能会生存并进化成我们今天看到的蛇。
这是一个科学的猜想,但如何证明呢?科学家一直苦于缺乏严谨的证据,因为蛇的化石已经死亡了几千万年。我们怎么知道它会不会挖坑?后来,科学家想到了一个办法。我们去研究了最早的没有长腿的蛇,叫做帕塔戈格纳恐怖蛇。
Pata Gogna恐怖蛇
它生活在8000万年前。为什么叫吓人的蛇?因为它有2米长!也就是说比你爸爸高。如果你在野外看到这种蛇,每个人都应该快跑。在动物进化的研究中,这条蛇对科学家来说非常重要,因为它是一种非常特殊的化石。
这张照片是我在阿根廷的一个博物馆里拍的。这是原始化石的标本。你可以看到它保存在红色砂岩中,上面只剩下骨头,但没有留下皮肤。只是从外表上看,我们不知道它是否生活在山洞里。
如果我想知道这条帕塔戈格纳恐怖蛇,有没有可能是一条挖坑的蛇?从外面很难看到,因为这块化石里只剩下骨头了。有一些特殊的化石可以保存皮肤和羽毛,但大多数只有骨头。
拍一张化石的x光照片
那我们怎么知道他们当时是怎么生活的呢?如果你能借我一个小叮当,我可能会知道,拿一个时间机器回来,拍一个视频,把它带回来。不幸的是,我没有小叮当,但我有科学工具。科学工具是什么?我们想出了一种给化石拍x光片的方法。你们谁照过x光?哇,这么多人拍过x光片,你不可能都断了手。开个小玩笑,回到我们的话题。
我们去医院拍x光片看人体内部结构,所以拍x光片找化石,也是这个道理。我们想看看化石蛇的内部是否和我们现在的蛇一样。我们把这条蛇化石放进鞋盒空运到美国实验室拍x光片,或者我自己拍的。
这是给化石拍x光照片的机器。这是工业x光,和我们医院用的x光不一样。它的能量更强,所以正常情况下人是进不去的,只有Stone才能用这么大剂量的X射线。这里有一个蓝色的东西,它存在于恐怖蛇的头部。
这是大脑吗?真的吗?有孩子说是心,来揭开谜底。蓝色部分是蛇的耳朵。这不是骨头,而是耳朵里的管子。人们的耳朵里也有管子,里面装满了液体,可以帮助我们保持平衡。不幸的是,如果一些孩子的中耳发炎,他们会走路不稳。因此,耳朵对我们来说有两个功能。首先,它可以保持平衡。第二,它能听到声音。
蛇也一样。这是蛇的耳朵化石。我们觉得这看起来有点奇怪,对吧?中间有点像气球,学名前庭。旁边有一些细小的管道,液体可以在里面流动。左边的属于蛇化石,右边的属于现存的蛇。看左耳,哪只最像右耳。
左:古蛇前庭示意图右:现代蛇前庭示意图
我先介绍一下右边这三个耳朵,上面一个是会挖洞的蛇耳朵;中间一个是会爬树的蛇的耳朵;底部的蓝色是会游泳的蛇的耳朵。我们拍了x光片,然后用计算机软件恢复,所以我们知道它是什么样子的。
我们的耳朵也可以用同样的方法制造。但是我们今天要讲的是下面的蓝耳朵。中间没有“气球”。“气球”是干什么用的?它用来听低频振动。
现在我在和你说话,通过空气的振动来传递声音。我们常说“打草惊蛇”,因为它能听到你跺脚的声音。这种声音通过地面传播。科学上,我们称之为低频声音。当蛇能听到这种声音时,它就知道一个更大的动物来了。
这样,它适应了地下的生活,既能躲避天敌,又能找到猎物。这只圆耳朵来自我们生活在印度尼西亚丛林中的一种蛇。它被称为闪鳞蛇。
闪鳞蛇
它有挖洞的特长。它白天捕食老鼠和蜥蜴等动物,晚上钻入非常潮湿的土壤,在黑暗中寻找猎物。此外,这种蛇也可以保存在一些博物馆里。
为科学研究服务
看这张照片,它在一个喂食盒里。这条蛇,它去哪里了?事实上,它的头在圆圈附近,只有一小部分身体暴露在外。我们看到左边是化石蛇的耳朵,右边是现存蛇的耳朵,非常相似。
因此,2米长的帕塔戈格纳恐怖蛇可能在恐龙的脚下挖了一个洞穴,藏在松软的泥土中。这样,我们不仅可以避免大恐龙的攻击,还可以在恐龙时代捕食小动物。也许化石蛇也会吃埋在沙子里的恐龙蛋。
科学家通过科学研究发现蛇耳朵里的奇怪形状后,会提出很多假设,这些假设会越来越接近真相。我们拍x光片解决医疗问题;我们可以通过给化石拍x光片来解决科学问题。你刚才看到的化石是从博物馆借来研究的,这也是科学家研究工作的重要组成部分。
当然,作为古生物学家,我们首先要在野外找到这些化石,让全世界的人都能在博物馆里看到。为了找到这些珍贵的骨骼化石,我们经常去野外。
我们将奔向炎热的沙漠和寒冷的高原。如果你想听到更多关于进化的故事,看到更多骨骼化石,请来中国古代动物博物馆。谢谢你。
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