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羽毛的设计令人称奇

羽毛的设计令人称奇

 羽毛的设计令人称奇

海鸥猛力向下拍动双翅,接着一飞冲天。一旦飞到高空,就自如地在风中盘旋,乘着气流往上升。它不需要扑翼,只稍微调整两翅和尾巴的角度,就可以在空中自由翱翔;姿态如此优雅完美,它是怎么做到的呢?在很大程度上,是由于它的羽毛。

现今,鸟类是唯一长有羽毛的动物。大多数鸟类都长有几种羽毛。覆在鸟儿体外的正羽,是我们最容易看到的。层叠的正羽赋予鸟儿流线型的身体,减少飞行中的阻力。正羽也包括长在翅膀的飞羽和身体尾部的尾羽,对于飞行,飞羽和尾羽都很重要。蜂鸟也许约有1000根正羽,而一只天鹅则长有超过2万5000根正羽。

羽毛的设计令人称奇,主干称为羽轴,柔韧坚挺。羽轴两侧斜生很多并行的羽枝,构成羽片(羽瓣)。各羽枝两侧密生成排的羽小枝,生有细钩,与毗连的羽小枝相互钩连,好像拉链一样,将羽枝连结成平滑的羽片。如果羽小枝间的“拉链”断了,只要鸟儿用喙整理一下,“拉链”就会复原。如果你用手指轻抚羽毛,也可以将乱了的羽毛理顺。

翅膀的飞羽是不对称的,飞羽的外羽片狭窄,内羽片宽阔。这是典型的机翼设计,使得每一根飞羽都像一个小翅膀。不仅如此,如果你仔细观察较长的飞羽,会发现羽轴的下面呈现一条凹槽。这个简单的设计可以加强羽轴的韧性,使羽轴有弯曲和旋转能力。

功能多样

许多鸟儿还长有纤羽 绒羽,纤羽夹杂在正羽之中生长,羽轴细长。据说,纤羽的羽根有一种神经触觉,能让鸟儿知道体外的羽毛受到干扰,此外,也许甚至帮助鸟儿判断飞行速度。绒羽是唯一常年生长、不需更换的羽毛,绒羽的羽枝受到触动即会碎为粉状。据说这种粉粒使得鸟类的羽毛具防水性。

 羽毛具有很多功能,包括护体、保温、防紫外线等功能。比如,虽然海面上刮着凛冽的寒风,海鸭似乎仍然是优游自在。什么帮助它御寒呢?原来,海鸭体外被覆着厚厚的正羽,能挡住寒风;密生在正羽下就是又柔软又蓬松的鸭绒,鸭绒可能厚达1.7厘米,差不多覆盖全身。天然的鸭绒具有最佳的绝热功能,任何人工制品都无可比拟。

大多数羽毛最终会损坏,所以鸟儿要定期换羽,旧的羽毛脱落,新的羽毛就长出来。对于大多数的鸟类,飞羽和尾羽的更换会按照一定的规律、顺序进行,所以鸟儿不会失去飞行能力。

“简直太完美了”

要制造安全的飞机,就需要煞费心思的设计、工程学的知识和技术精湛的工人。那么鸟类和羽毛不需要设计吗?由于缺乏化石证据,有关羽毛是怎样产生的话题在进化论者中间引起了激烈的争论。《科学新闻》周刊(英语)指出,这场争论充斥着“原教旨主义者的宗教狂热”、争辩者“口角尖酸、彼此谩骂”,还有“古生物学者满怀激情”。一个进化论生物学家曾组织一个关于羽毛进化的讨论会。他承认:“我从没想过,一个科学问题能令人变成如此野蛮,互相敌视。”如果羽毛真的进化而来,为什么人会争辩得说话如此尖酸呢?

耶鲁大学出版的《鸟类学手册——鸟类的结构和功能》一书说,“问题在于羽毛简直太完美了”。细察羽毛,看不出有哪处需要改善。事实上,“最早的羽毛化石跟现代的鸟类羽毛毫无区别,看来一点不像出自古时候”。 *然而,进化论主张羽毛一定是由于早期皮肤长出的东西,经过逐渐累积的变化而形成。此外,该书说,“在演变的每一个环节中,要是没有一些有价值的自然改良,羽毛就不可能形成”。

 简单来说,在理论上,羽毛是不可能进化而来的,因为进化论主张羽毛是这样形成的:有一系列漫长的随机变化,这些变化会遗传给下一代,而每一次 的变化都使鸟儿更适于生存。甚至很多进化论者都认为,羽毛的结构既复杂又完美,根本是不可能按照这个方式进化而来的。

另外,如果羽毛是经过一段漫长的时间逐渐进化而来的,那么,人们应该可以找到在过渡期的羽毛化石。但是,人们没有找到任何这类的化石,相反,只找到一些完整羽毛的化石。《鸟类学手册——鸟类的结构和功能》一书说:“羽毛的结构非常复杂,对于相信进化论的人来说,这是个不幸的消息。”

鸟类不仅靠羽毛飞行

对于进化论者,羽毛完美的设计只是他们需要解释的一个问题而已,因为差不多鸟体的每一部分都设计成适应飞行。比如,鸟类除了骨头又轻又中空外,还拥有非比寻常的高效能呼吸系统,以及特别的肌肉来拍打及控制翅膀。有些肌肉甚至可以控制羽毛的位置。鸟类的神经系统将每块肌肉和它那细小却令人惊叹的大脑联系起来,大脑有先天的本领,能精确无误地同时控制身体的所有系统。真的,鸟类不仅靠羽毛飞行,还需要身体内非常复杂的组合,才能展翅高飞。

不要忘记,每只小鸟都是从一个微小的细胞生长起来的。这个细胞包含指导小鸟成长及给它本能的全部信息,这样,有一天,它也可以展翅飞翔。这可以是由于发生了一连串有利进化的意外吗?又或者,鸟类和羽毛的设计告诉我们:这一切背后存在着一位聪慧非凡的设计者;这最简单的解释可能是最合理和符合科学的吗?事实胜于雄辩,请查看证据吧。(罗马书1:20

[脚注]

^ 12段 羽毛化石是出自始祖鸟的。始祖鸟已经绝种,但被有些人认为是现代鸟类进化过程中的“失落环节”。可是,大多数的古生物学者不再认为它是现代鸟类的祖先。

[第24页的附栏或图片]

伪造“证据”

一些所谓的化石证据,一度被誉为是证明鸟类从其他物种进化而来的证据。然而,这些证据后来被发现是伪造的。比如,1999年,《国家地理杂志》(英语)刊登了一篇关于一个动物化石的文章,说这种动物长有羽毛,尾巴跟恐龙的很相似。杂志声称这种动物无疑是“从恐龙进化到鸟类的复杂过程中的过渡期物种”。但是,之后,人们发现这块化石是伪造的,由两种动物的化石合并而成。事实上,人们从来没有找到这类的“过渡期物种”。

[鸣谢]

O. Louis Mazzatenta/National Geographic Image Collection

[第25页的附栏]

鸟的视觉

鸟的羽毛颜色鲜艳,常常闪烁着灿烂的光辉,实在迷人。然而,鸟的羽毛可能令其他鸟更加着迷。人只有三种辨别颜色的视锥细胞,但是一些鸟类却有四种。第四种视锥细胞使得鸟类有能力看到人眼无法察觉的紫外光。人眼有时无法分辨某些鸟类的雄鸟和雌鸟。可是,鸟可以看出不同之处,也许从而找到未来的伴侣,因为雄鸟羽毛反射的紫外光跟雌鸟的不同。

[第23页的图解]

(排版后的式样,见出版物)

羽枝

羽小枝

羽轴

[第24页的图片]

正羽

[第24页的图片]

纤羽

[第25页的图片]

绒羽

[第25页的图片]

鸭绒

[第24,25页的图片]

塘鹅