OurSci Magazine, 2005.04.15, Vol.5, No.29

三思科学杂志
《三思科学》电子杂志 2005年第4期 2005年4月15日
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博物
风神翼龙

风神翼龙 Quetzalcoatlus  作者 佳肴(邢立达)


  压题图:风神翼龙复原图(张宗达绘)

  1975年美国德克萨斯大学的古生物学家劳森在德克萨斯州与墨西哥交界处的大湾国立公园晚白垩世地层发现了一些巨大的翼龙翅骨残片,之后经过4年的连续工作,挖掘出大量破碎的化石,确认为三只同种翼龙的骨骼碎片。古生物学家研究时灵光一现,想起了墨西哥原住土著,哥阿兹特克人与托尔特克人崇奉的重要神袛——风神科沙寇克阿特(Quetzalcoatl),一位长着羽毛的蛇神,于是将其命名为风神翼龙(Quetzalcoatlus),中文有时也译为披羽蛇翼龙。

  风神翼龙未成年的个体头骨长1米,翼展达5.5米;成年个体的头骨未曾发现,根据翅骨碎片来看,翼展至少有11-15米,这可是地球生命史来最大型飞翔的动物!风神翼龙的嘴巴又长又细,口中没有牙齿;喙前端不是尖锐的,而是钝的;它的眶前孔(位于眼眶前方的)巨大,差不多占了头骨全长的二分之一,这无疑对其大头减轻了相当多的重量;风神翼龙头上有脊冠,位于眼眶前上方,这区别于该属其他翼龙如至浙江翼龙,它们头上没有脊冠;风神翼龙的脖子非常长,达2米多,由肩与头之间有长型的肌腱和肌肉支撑;它的腿很长,有平衡大头的作用。远观之,风神翼龙呈现了类似鹤或鹳的外表。

头骨
风神翼龙化石头骨特写,第17回东京国际矿物地质博览会展出(供图:高桥和男)


  关于风神翼龙的食性,有好几种说法,有专家认为它们跋涉或漂浮在潜水区域,将嘴填满以后,把水过滤出去。鼻孔在头部上方,突脊下面靠近眼睛,使它在取食时可以继续呼吸。另外的说法有认为它是杂食性动物,可能是利用长喙寻找泥中的贝类为食,也可能像现在信天翁一样飘浮在广阔的天空中。

  滑翔能力依赖于一种叫做风力载荷的特征,即动物的翅膀面积与体重的比率。风神翼龙有像小型飞机一样的翅膀面积,但由于中空的骨骼和瘦小的躯干,它可能还没一个人重。现代最好的滑翔机设计为每下降1米前进4米,巨大的翼龙可能比它出色得多。而且风神翼龙还具有缓慢减速下降的能力,它们也能够获得上升气流并快速地冲上云霄。

  风神翼龙会积极寻找它附近所有的上升气流,最容易得手的无非是被山坡或陡崖抬升的气流,当风吹过山坡时,在迎风坡,风会向上弯折而产生垂直方向的风速分量,这就是斜坡上升气流。只要风不停止,山坡上就有上升气流的存在(1891年李林达尔滑翔开始,人们才知道利用这种上升气流)。而太阳照射地面,吸收快的沙滩、耕地、向阳山坡也能形成上升气流,这叫热力上升气流。朵朵积云就是上升气流的“帽子”,是长途滑翔的“加油站”。所以,风神翼龙可能会整天跟着积云,然后上升到5千米的高度,在这个高度它们不需挥动一下翅膀便能飞越50公里。

骨架
风神翼龙全身化石骨架,第17回东京国际矿物地质博览会展出(供图:高桥和男)


  即使在水上,一个有经验的滑翔者只要稍微加力就能利用波浪上的空气动力来保持飞行。在波浪的上风面上它能获得上升力,它保持超低飞行,这样就能利用“地面效应”,所谓的地面效应是飞行物由于水面干扰的存在,其升力面(通常指翅膀,机翼)的下洗作用受到阻挡,使地面或水面与飞行器升力面之间的气流受到压缩,即机翼下面的压力升高,因而增大了机翼升力,同时减少阻力的二种空气动力特性。简单来说就是有一个空气气垫在风神翼龙下方,这有助于长途飞行或升高。

  同样,风神翼龙也可以利用海洋上的风速梯度。风与水有摩擦力,这就意味着越接近水的表面风速越慢。一只贴近水面飞行的风神翼龙能上升到更快的气流中,增大的上升力将一直把它推到更高的地方,直到它失去动力时为止。然后它与风向成一定角度向下滑行,进行加速并做好准备重复整个过程。

  有人提出风神翼龙的起飞和着陆可能会成问题,它们应从悬崖上跳起来开始飞行。但是,伴随着它们巨大的翅膀所给予的上升力,一阵轻风便足以让它们起飞。

比例图
风神翼龙与人的轮廓比例图


  放飞我们的想象力吧,在一个好天气里,一只风神翼龙只要扇一下翅膀,或许就可以飞越500公里!与风神翼龙相似的还有鸟掌龙,在此之前和从此以后,地球上再也没出现过如此完美的滑翔者,清风于翼下,环球巡视……

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