为什么乌龟会和其他动物不一样,变成一个骨骼奇特(肩胛骨长在肋骨内侧)的家伙呢?科学家在物理化学研究所做过一项研究,比较了小白鼠胚胎与鸡蛋、龟蛋中胚胎的成长过程。最初,乌龟的胚胎与小白鼠和鸡的胚胎一样,肩胛骨长在肋骨外侧。可之后研究者慢慢观察到,只有乌龟身上发生了肩胛骨内移、肋骨变成龟壳的现象。看来乌龟的演化特征就是它们的肋骨独特的生长方向。通常,动物们的肋骨从背部脊柱延伸,环绕到胸部及腹侧。而乌龟的肋骨在演化过程中,似乎只是横向发展,并且最终定位在肩胛骨的外侧。 图❶
乌龟化石的发现同样证实了这一点。2008年11月出土的距今2.2亿年前的原始龟——半甲齿龟的化石提供了演化的证据。 图❷
这种原始龟类的化石表明,它们没有完整的背甲(背部的龟壳),只有腹甲,这是一种反常的身体结构。尽管如此,半甲齿龟的背部肋骨横向延伸,有形成龟壳的迹象,而其肩胛骨也位于肋骨的前方。据推测,后来演化完整的乌龟肋骨呈扇状延伸,覆盖住前方的肩胛骨,最终演化成龟壳。
青蛙的体态非常适合大幅度的跳跃式移动。原因之一是,当青蛙完全伸直后腿时,它们的大腿、小腿以及后脚掌的长度几乎一模一样。当青蛙收起后腿,让自己处于Z字形蹲伏姿势,同时依次打开各关节并拉伸肌肉后,就可以如弹簧一般爆发出难以置信的力量。
青蛙人
青蛙以出色的跳跃能力闻名,而同样是两栖类动物的蝾螈以及爬行类动物中的蛇和蜥蜴,它们就不会跳跃,只能爬行。此外,相对于青蛙的蛙式泳姿,大多数两栖类与爬行类动物在水中时,只能靠扭动长长的身体和尾巴来游泳。运动方式与骨骼构造紧密相关,正是这些差异,使得青蛙相对于其他两栖类或爬行类动物更显独特。
首先,青蛙全身的骨块数量较少,不够灵活,无法像其他爬行类或两栖类动物那样蜿蜒前行,但正是由于坚硬沉重的骨块较少,青蛙的身体变得轻巧了。其次,骨块与骨块的融合在减少数量的同时提升了骨骼强度。人类膝盖以下的小腿部分由两块长骨——腓骨与胫骨组成。而青蛙通过合二为一的方式提升了后腿的强韧度,从而能够完成强有力的跳跃动作。
除此之外,青蛙是没有肋骨的,因此它们的腹部极为柔软,跳跃着地时能起到缓冲作用。但同样由于没有肋骨,青蛙用肺部呼吸时胸肌并不起作用,而是要通过收缩喉头将空气送进肺部。