鸟是怎么飞起来的,动物都是如何上天的?

远在鸟类甚至翼龙之前,就有一批生物成功挣脱了陆地的束缚,得以在天地间遨游,那便是昆虫 。而昆虫演化出飞行能力的时间可以说是早的让人惊叹 。三点五亿年前的石炭纪,最早一批登上陆地的动物出现之后仅仅7000万年,昆虫就已经演化出了飞行的能力,而它们的后代更是历经了数次全球浩劫,依然生生不息 。作为飞行这项技能的鼻祖,昆虫的飞行能力其实十分了得,只是很可惜,它们的能力普遍被我们低估了 。所以今天这期《回溯生物》征服蓝天历史的节目,我们就先从昆虫的上天说起 。
首先呢,我们得花一点时间来聊一聊昆虫的起源 。昆虫最早的祖先是在水中生活的,类似于如今的蠕虫或是蚯蚓 。身体呢分为好多可以活动的环节,前端环节上生有刚毛,运动的时候,话是不断地向周围触摸着其实感觉的作用 。后来,这批动物的后代率先登上了陆地的舞台 。为了适应陆地的生活,他们的身体构造发生了巨大的变化,由原来的较多的环形体节及复制演变成了具有头胸腹三大段的体态 。早期的昆虫从小到大都是一个模样,所不同的呢只是身体的结束在变化性发育由不成熟到成熟 。
那个时候在他们的躯体上是并没有明显的可以用来飞翔的翅,原来的多条富足呢也还没有完全退化 。后来有些种类的富足演化成了用来跳跃的器官,有些种类呢还保持着原来的体态,比如说现今被列为无翅亚纲中的弹尾目,圆尾木以及双尾目的昆虫 。所以我们要说昆虫最初是没有翅膀的,这从泥盆记当中找到的月尾虫化石也可以证明 。那么确凿无疑的有翅昆虫化石呢,最早是出现在了试探剂,这也是目前被广泛接受的飞行昆虫开始飞行的事件 。可惜的是,由于没有找到无翅昆虫和有翅昆虫之间的过渡类型,我们甚至还无法回答一些最基本的问题,比如说到底是什么样的结构最终演化成了这个结构,在飞行之前起的是什么样的功能?
还有就是昆虫的飞行能力到底出现了几次 。目前认为有翅昆虫呢可以分为骨翅下缸和星翅下,两者的翅膀结构其实有着很大的区别 。所以呢有一些观点认为,骨翅类和星翅类的昆虫,它们的飞行能力是分别独立演化出来的 。后来的脊椎动物为了飞行都付出了沉重的代价,至少有一对前肢被占用或改造,比如说鸟,又比如说翼龙或是蝙蝠 。但是昆虫的翅膀却完完全全是从无到有的 。为什么那么说呢?因为在无翅昆虫身上其实找不到对应的结构 。那昆虫的翅膀到底是从何而来的呢?人们曾经认为起源于昆虫胸部的复制,然而它们的结构相差太大 。基因研究呢也证明两者并不同源 。那关于昆虫翅膀起源的其他观点还包括胸部背板起源说,胸部侧叶起源说以及气管塞起源说等等的假说 。
目前认为相对比较靠谱的呢是最后一个气管塞起源说,昆虫的翅并非是像机翼那样是固定的平板,而是通过关节和身体连接,在肌肉的控制下可以做出复杂的展翅铺翼收叠动作 。所以呢很难用体表外骨骼,无论是背板还是侧叶的延伸变形来解释 。而目前接受度比较高的理论则是有翅昆虫的祖先是经历了某个水生阶段,在水中呼吸的气管塞最终是演变成了而现存最古老的有翅昆虫,浮游木和蜻蜓木都有水生的虫 。
在他们身上呢或许可以找到一些线索 。某种程度上来说,昆虫并不是从陆地飞向了天空,而是从水中直接飞向了天空 。最早一批的飞行者如今呢被认为是浮游的近亲,它们的后代如今依然是十分容易看见 。如果说你在春天去溪水边漫步,就有可能看见他们成群结队地在水面乘风滑行 。待到时机成熟,蜉蝣们呢便集体的翩然而起,在空中交配,玄迹又坠落回水面浮游一生的大部分时间在溪水当中啃是水 。早到了暮春时节,他们便会在一个约定的时间集体羽化,长出翅膀,在空中交配,完成他们的重生大事儿 。

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