说到飞行生物,大概可以分为三类:昆虫、鸟类以及哺乳动物。
无论是其中的哪一种,它们的体型都十分有限,即便是当今最大的飞行动物安第斯神鹫,它的体重也不过在10公斤上下。这是巧合吗?还是有什么原因限制了飞行生物的体型?答案显然是后者。昆虫就不需多言了,它们呼吸依靠遍布周身的气孔,这种呼吸方式的特点就是氧气的短途运输效率极高,而长途运输则力不从心,因此它们的体型没有办法长得太大,除非空气中的氧气浓度很高。
能够飞行的鸟类和哺乳动物的体型同样受限,不过与氧气无关。
先说鸟类,它们是由双足行走的动物进化而来的,而最早的恐龙就是双足行走的,所以恐龙通常被认为是鸟类的祖先。或许你会感到有些疑惑,四足行走的恐龙不也有很多吗?没错,的确有很多恐龙是四足行走的,它们大多都是体型较为庞大的食草恐龙,它们的出现是源于恐龙家族在陆地扩张中的竞争需求,追本溯源,这些四足行走的食草恐龙其实也是由双足行走的恐龙进化而来的。
因为原本就是用双足行走的,所以只需要对前肢进行稍许改进,便可以成为翅膀,所以从双足恐龙到鸟类的进化过程应该是比较顺利的。
此外,因为长期使用双足行走,腿部力量十分发达,在拥有了翅膀之后,它们很容易便可以凭借双腿的力量高高跃起,然后拍打翅膀完成起飞。当然,这一套行云流水的动作对于体重是有要求的,如果身体的重量太大,没有办法跃起足够的高度,自然也就没有办法顺利完成起飞。为什么不能提升腿部力量呢?
要提升腿部力量,就要增加腿部肌肉,这无疑会进一步增加自身的重量,而腿部肌肉在飞行中是完全没有用处的,反而会降低飞行能力,这就是鸟类不能长得太大的原因。
说完鸟类,再来说说会飞的哺乳动物,蝙蝠无疑是其中最具代表性的。与鸟类不同,蝙蝠是由四足行走的哺乳动物进化而来的,所以它们的前肢并没有完全退化,后肢也不具备足够强大的力量,因此它们不能凭借自己的力量起飞,它们需要先爬到高处,然后让自己坠落下来并通过拍打翅膀完成起飞。
很显然,如果体型太大,爬树就会变得很不方便,而且树木本身的承受能力也是有限,所以蝙蝠也就不能长得太大。
如此看来,鸟类和蝙蝠的体型受限原因是存在相似性的,都是为了起飞。那么在地球的历史上有没有什么飞行生物能够突破体型的限制呢?有,比如生活在晚白垩纪的风神翼龙,它的体重大概在250公斤左右。这着实令人感到惊奇,如此大的体重是怎么完成起飞的呢?秘密就在风神翼龙的前肢上。风神翼龙的前肢是非常发达的,科学家普遍认为风神翼龙会利用前肢的力量让自己跳到空中,然后拍打翅膀完成起飞。
利用前肢起飞与利用后肢起飞是完全不同的。
后肢的肌肉在起飞后是没有用处的,而前肢的肌肉既可以帮助起飞,起飞后还可以用于飞行,让拍打翅膀更加有力,这就很好的解决了起飞与飞行的矛盾。所以科学家们认为未来如果有哪种飞行生物能够最先突破体型的限制,那很有可能会是蝙蝠,因为蝙蝠的身体结构与风神翼龙相似,而且有个别种类的蝙蝠已经具备了利用前肢辅助起跳的能力。