从赫克力士长戟大兜虫坚硬的天然护甲,到海葵柔软的充满液体的触手,大自然孕育出了各种各样的骨骼。
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这是1910年前后拍摄的膨腹海马X光照片,从中可见它们的外骨骼,这在鱼类中很罕见。摄影:EDWARD CHARLES LE GRICE, LE GRICE, GETTY IMAGES
撰文:LIZ LANGLEY
飞鱼以精彩绝伦的杂技著称:它们会冲出海面,在空中滑翔900多米。
飞鱼为什么飞?是为了躲避捕食者。它们“本质上就是海洋爆米花”,西肯塔基大学的省文物学家、《骨骼的故事》(The Skeleton Revealed)一书的作者Steve Huskey说:“谁都可以吃它们。”
飞鱼飞翔的关键在于强大的脊柱和尾部,强有力的肌肉因此得以固定,鱼尾像螺旋桨一样前后摆动。骨头使鱼鳍得以延展,并起到类似鸟类翅膀的作用。
不少物种都拥有内骨骼,而飞鱼给人的印象最为深刻。内骨骼通常由骨头组成,出现在脊椎动物体内,包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类。
这些结构存储着钙等重要矿物质,为身体提供支撑,保护内脏,并借助骨骼肌肉进行运动;骨骼肌肉通过肌腱附着在骨头上。关节,即两块骨头的连接处,为不易弯曲的骨骼带来了灵活性,想象一下在树之间自由游走的灵长类动物。
内骨骼最为有名,不过动物王国里还有另外三种类型的骨骼:外骨骼、软骨外骨骼和流体静力骨骼。
各种各样的骨骼
内骨骼经过进化,已经适应了主人的生活方式。例如,鸟类的骨头里充满了气囊,这样不仅能减轻负重,还有助于它们在飞行中吸收更多氧气。
龟壳,是与动物的肩胛骨和脊骨融合在一起的骨板,实际上是进化过程中变形的肋骨。龟壳有助于保护这些行动迟缓且脆弱的动物,防止被捕食者猎杀,但最近的研究表明,它最初由坚固基底进化而来,古代乌龟可以借助龟壳进行挖掘,并避开高温。
一些脊椎动物,尤其是雄性,其头骨具有更多特性。例如,雄性高冠变色龙的头部长有彩色骨板,可能是为了吸引雌性。在鹿科动物中,比如驼鹿和加拿大马鹿,雄性长有鹿角(头骨的延伸),既是为了展现统治地位,也是为了吸引配偶。
虽然鹿角每年都会脱落、重新生长,但牛角被坚硬的天然物质角蛋白所包围,不会脱落,除了叉角羚。一些雌性也有角,但通常比雄性的小。
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1890年拍摄的身份不明的蜥蜴的X光照片,突显了它的内骨骼。这在大多数鸟类、爬行动物、两栖动物和鱼类中较为常见。摄影:GEORGE EASTMAN HOUSE, EDER & VALENTA, GETTY IMAGES
内置盔甲