好的,我们先说清楚一件事:我们并不是说巨龙曾经存在于我们的想象之外。但巨龙的形象几个世纪以来一直吸引着人类。
12月13日上映的电影《霍比特人:史矛革之战》(The Hobbit: The Desolation of Smaug)是彼得·杰克逊根据J.R.R.托尔金小说改编的三部曲中的第二部,其中J.R.R.托尔金的典型火爆反派史矛革占据了重要地位。
这让我们思考:科学能否解释史矛革的任何奇幻特征?我们找到了最了解情况的人——古生物学家兼托尔金爱好者亨利·吉(Henry Gee),他在他的书《中土世界的科学》(The Science of Middle-Earth)中专门用一整章来讲述巨龙。
喷火
可以说,巨龙最戏剧化的特征在科学上是最具可信度的。例如,轰炸甲虫(Stenaptinus insignis)通过一种内部燃烧室产生毒素苯醌和副产热,然后将其喷射给任何它认为的威胁。如果轰炸甲虫能进化出如此复杂的防御机制,那么想象一条巨龙体内有毒腺,里面充满了遇摩擦即可点燃的气体,这并非难事。
吉的首选候选物质是乙醚,一种有机溶剂。
“通过用硫酸‘干燥’乙醇,很容易制得,”吉指出,并警告说最好将此事留给巨龙和科学家——在家不要尝试。“如果没有受到自发性火灾的影响,它就很难处理。一点点泄漏就会让火焰以惊人的速度在我的实验台上流淌。”
吉设想了巨龙可能如何在生物学上合成乙醚。
“酵母菌和其他生物产生乙醇作为废物,并且有一些细菌会排出硫酸(它们负责腐蚀混凝土)。我可以想象一个微生物群落,在其中乙醚作为废物产品被制造出来,并被巨龙利用来喷火。”
由于它会产生大量的蒸气,少量乙醚就能产生令人印象深刻的火焰。由于它不溶于水,乙醚引起的火势不容易扑灭,很容易造成史矛革所闻名的破坏。
翅膀
史矛革最不具科学可行性的方面是他飞行的能力。这条巨龙的体型之大,远超已知有史以来最大的飞行动物——翼龙。而翼龙是滑翔机,拥有高展弦比的翅膀——长而窄——这大大降低了机动性。
“我认为史矛革的翅膀会非常大,无论是翼展还是翼深,使其展弦比较低,但这能产生很大的升力,”吉建议。他指出,史矛革的飞行更像猛禽,带有俯冲或急降,以及极高的精准度。
史矛革的可能模型是新西兰已灭绝的哈斯特鹰(Haast's Eagle)的超大版本,它相对于身体大小来说拥有短而宽的翅膀,以提高在森林环境中的机动性,并有一个明显更长的尾巴来弥补因翅膀较短而损失的升力。
尺寸
史矛革的身材与大型恐龙相当,并且很可能进化出了类似的机制来减轻自身重量,特别是考虑到它有时会飞向天空。“鸟类通过基本上是中空的结构来减轻重量——它们充满气腔,这些气腔与肺相连,有些甚至延伸到骨头里,”吉指出。“恐龙的构造也是如此,这或许可以解释为什么梁龙(Diplodocus)能在不至于过热的情况下长得如此巨大。像肝脏这样的热器官被压在直接与外界相连的气腔上,因此它们被空气冷却。
“新的研究表明,这种结构——肺部与遍布全身的气囊系统相连——在爬行动物中非常普遍,比如鳄鱼,”吉补充道。
从理论上讲,气囊在飞行中的作用也可能类似于鱼鳔让鱼控制在水中的浮力。气囊可以进化成与肺分离,并充满比空气密度小的气体,比如甲烷——这是一种,嗯,打嗝的副产品,而巨龙可能容易打嗝。
“巨龙可能像气球一样‘漂浮’,”吉推测,“摆脱空气动力学对形状的限制。”
鳞片
脊椎动物的鳞片,就像头发和指甲一样,由轻质角蛋白构成。它们的形状可以进化以改善巨龙的空气动力学性能,就像鲨鱼的盾鳞——微小的V形鳞片——可以减少阻力并使鱼游得更快一样。
声音
许多神话中的巨龙说话像人类一样,但我们找不到任何科学依据来解释为什么在《史矛革之战》中,这条巨大的爬行动物拥有演员本尼迪克特·康伯巴奇那种丝滑性感的男中音。那个?那纯粹是魔法。
[本文最初刊登于《如何解释你的巨龙》一文。]

版权所有 (1999) Thomas Eisner and the National Academy of Sciences, U.S.A.
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虽然巨龙是传说中的生物,但自然界实际上为会飞、会喷火的动物提供了丰富的先例。















