Thor Hanson 的《羽毛:自然奇迹的进化》

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


羽毛的复杂结构、发育和生长,用一位该领域专家的话来说,可能会严重损害您的心理健康。羽毛简直太疯狂了,几乎可以肯定是从任何动物体表长出的最复杂的结构。

然而,尽管羽毛具有惊人的复杂性,尽管人们对羽毛的进化起源和多样性表现出浓厚的兴趣,尽管羽毛在鸟类行为和生态学中发挥着重要作用,并且对人类具有重要的经济和文化意义,但似乎从来没有一本书专门讨论羽毛本身。因此,Thor Hanson 2011 年出版的《羽毛》是一本相当重要的书,而且写得也非常好。


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Hanson 是一位常驻华盛顿州的保护生物学家,此前曾撰写《难以 проникнуть 的森林:我在乌干达的大猩猩岁月》。他还发表过关于热带树木生态学、森林破碎化及其对鸟巢捕食的影响、战争可能对生物多样性热点地区的影响以及新热带猴子和鸟类行为等主题的技术研究。

Hanson 可能不是羽毛专家,甚至不是专业的鸟类学家,但他与羽毛的多次接触,以及羽毛的结构、作用、意义和独特性,显然激发了创作本书的冲动。而且《羽毛》并非只关注生态学或保护生物学的人的狭隘观点;相反,这是一篇对该主题进行全面评述的杰作。各章节探讨了羽毛的进化和起源、羽毛在飞行、体温调节和展示中的用途,以及羽毛对人类的重要性。

来自中生代的羽毛

本书的早期章节讨论了有羽毛的非鸟类兽脚亚目恐龙,并回顾了羽毛起源理论。Hanson 非常与时俱进(截至 2011 年!),对 Richard Prum 的羽毛起源假说(Prum & Brush 2002)以及徐星及其众多令人兴奋的有羽毛兽脚亚目恐龙的发现进行了适当的讨论。与往常一样,我们了解了兽脚亚目恐龙起源模型与 Alan Feduccia 的观点之间的对抗,后者认为鸟类根本不可能是兽脚亚目恐龙,甚至根本不是恐龙,而是某种非恐龙双孔类爬行动物的独立衍生。Feduccia 在书中被引述说:“如果它有羽毛,那就是鸟”(Hanson 2011,第 57 页),这当然意味着,根据 Feduccia 的说法,有羽毛的窃蛋龙类、恐爪龙类等等现在都是鸟类。正如 Hanson 指出的,正如 Prum 和其他人之前所说的那样(Prum 2003),这意味着 Feduccia 现在正在反驳他几十年来的大胆断言,他一直坚称恐爪龙类和其他中生代兽脚亚目恐龙与鸟类毫无关系。必须理解的是,Feduccia 的观点不是一种有价值的、知情的替代观点,或者任何类似的东西;相反,它依赖于对我们实际了解的知识的蓄意混淆、误传和无知。我看不到他和他的同事们除了给理解鸟类的起源和早期进化增添混乱、矛盾和错误的解释之外,还做了什么。Hanson 能够看穿这一点,正如之前那些以局外人身份研究鸟类起源主题的作者(例如,Shipman 1998)一样。

区分鸟类的起源和飞行的起源通常很困难,但最近发现的小型非鸟类手盗龙类以及手盗龙类系统发育中瓣状羽毛的分布可能很好地表明,某种形式的飞行存在于鸟类和恐爪龙类谱系的祖先类群中。虽然大多数非鸟类兽脚亚目恐龙都不是攀爬者,但攀爬或树枝跳跃,或其他某种获取高度的方式,是否有助于解释飞行进化的最早步骤?

Hanson 对此主题进行了很好的报道,并且特别热衷于 Ken Dial 的翼辅助倾斜奔跑 (WAIR) 假说(Dial, Bundle & Dial 2003, Dial et al. 2006, 2008)。正如 Hanson 指出的那样,WAIR 已被古生物学家“热情地接受为迄今为止最好的飞行进化故事”(第 129 页)。它在解释小而渐进的步骤如何解释具有早期羽毛形式的陆生兽脚亚目恐龙如何进化成肢体上具有更大、更复杂的羽状表面的攀援动物方面具有吸引力。我认为 WAIR 是一个非常简洁的假说。但是,我注意到一些研究飞行起源的人对它持高度怀疑态度,特别指出非鸟胸齿鸟类缺乏允许 WAIR 发挥作用所需的有力、高振幅拍打所需的骨骼结构。

1911 年跨撒哈拉沙漠鸵鸟探险队、拉斯维加斯歌舞女郎以及来自人类世界的其他与羽毛有关的故事

如果您对鸟类和羽毛的起源非常了解,那么所有这些主题可能都很熟悉,但 Hanson 的其他章节涵盖了羽毛的生长和换羽、鸟类体温调节、羽绒行业、羽毛的空气动力学和防水性能,以及羽毛在展示中的用途(包括鸟类和人类之间)、飞蝇钓鱼和写作。

人类学部分是最新的。我们都熟悉羽毛在帽子、掸子、斗篷等方面的使用(或以前的使用),但总的来说,这个主题肯定不是我曾经有机会阅读很多的东西。大多数对鸟类感兴趣的人都知道,20 世纪初,羽毛贸易非常庞大,以至于白鹭和其他物种被屠杀数百万只,完全是为了这个目的,事实上,保护机构、法律和保护区也是为了直接应对这种贸易的规模和性质而设立的。当时的羽毛非常昂贵,以至于泰坦尼克号上丢失的 40 多箱羽毛在今天的货币中保险价值超过 230 万美元(Hanson 2011,第 176 页)。

本书中我最喜欢的部分之一是关于跨撒哈拉沙漠鸵鸟探险队的部分,其中 Russel William Thornton 领导了一支 1911 年从南非到尼日利亚的探险队,目的是追踪、捕获和开发传说中的巴巴里鸵鸟。这种鸵鸟的羽毛是(或曾经是)“双层绒毛”,比其他鸵鸟的羽毛更蓬松。我对这种形式的分类学地位有些不确定,但是,我认为每个人都可能不确定,因为相关的种群显然现在已经灭绝了。至少有人认为“巴巴里鸵鸟”是北非、苏丹或红颈鸵鸟Struthio camelus camelus 的地方形式(Freitag & Robinson 1993),但我不知道这是否得到证实。无论如何,您可能会像我一样惊讶地得知,捕获的鸵鸟被拔掉了所有羽毛。

Hanson 关于羽毛在展示中的作用的部分谈到了极乐鸟、性炫耀、“性感儿子”假说、华莱士和达尔文。但他继续讨论拉斯维加斯歌舞女郎以及在舞蹈服装中使用华丽、巨大的羽毛的传统。一些歌舞女郎服装中使用的一些最大的羽毛部件可能需要花费“数万美元”才能更换(Hanson 2011,第 172 页)。我当时正在拉斯维加斯读书,并且每天两次经过 Bally's Hotel and Casino 著名的粉红色羽毛舞蹈女郎。这很奇怪……就像拉斯维加斯的一切一样。

Hanson 还介绍了阿兹特克人对鸟类的大量使用。Hernán Cortés 描述特诺奇蒂特兰的鸟舍非常巨大,里面饲养着各种鸟类,需要 300 名人类服务员。在 1521 年西班牙人围攻特诺奇蒂特兰期间,它们被完全烧毁。

关于秃鹫

秃鹫在本书中发挥着重要作用,因为 Hanson 在前言中说,它们是他最初对羽毛产生兴趣的原因。他讲述了一个田野研究中的有趣故事,他不得不处理一个腐烂的斑马盲肠,该盲肠注定要在秃鹫喂食站使用。它爆炸了,“把我的头发向后吹,让我浑身沾满了旧血、绳索状粘液和半消化的灌木草的飞沫。那种气味简直难以形容。”(Hanson 2011,第 250 页)。

Hanson 在本书中主要收录了秃鹫,因为他认为它们头部羽毛减少或缺失是适应食腐的。这可能部分是正确的,但近年来这一点受到了质疑:一些经常将头伸入动物尸体的鸟类(巨海燕)在正常羽毛的情况下也能很好地生存,大多数秃鹫的头部本来就不是完全裸露的,头部和颈部羽毛减少可能与体温调节有关,而不是食腐(Ward et al. 2008)。Hanson 还犯了一个经常犯的错误,即认为新大陆秃鹫与鹳科特别密切相关。这种观点是几十年前提出的,但尚未得到最近发表的任何关于鸟类系统发育研究的支持。

在提到秃鹫时,我不能不提及这些壮丽的鸟类由于人类的贪婪、愚蠢和懒惰而持续衰落。印度秃鹫因兽药双氯芬酸的使用而死亡是众所周知的:衰落如此迅速,以至于在 2008 年,一些专家预测某些秃鹫物种将在十年内灭绝。尽管双氯芬酸于 2005 年被禁止销售,但仍在非法销售,一些报告称它继续产生有害影响。印度政府设立的秃鹫“餐厅”资金不足或维护不足,并且今年 2 月的一篇文章称,这些喂食站根本没有使秃鹫保护受益。关于亚洲秃鹫持续衰落的研讨会实际上就在几天前举行(2012 年 5 月初)。

印度的问题(主要影响细嘴秃鹫Gyps tenuirostris、印度秃鹫G. indicus 和白腰叉尾海燕G. bengalensis)已引起相当多的媒体关注。鲜为人知的是,非洲似乎也发生了大规模的衰落,来自马里和尼日尔的一些数据表明,秃鹫物种要么完全消失,要么已经减少了大约 98%。在这里,双氯芬酸的问题较小。栖息地破坏和退化、中毒以及为用于传统和庸医药物(称为 muti)而被杀害,都导致了数量下降。尤其令人恼火的是,人们相信吸食秃鹫大脑会给赌博的人带来超自然力量(是的,我说的是吸食秃鹫大脑会给赌博的人带来超自然力量)。随着国家彩票的增长以及 2010 年南非世界杯等赛事的举办,对 muti 中使用的秃鹫产品的需求猛增(Langley 2011)。显然,许多地区秃鹫种群的健康状况现在是一个主要令人担忧的问题,需要采取紧急措施。

无论如何……我离题了,回到书评。其他亮点包括 1971 年大卫·R·斯科特指挥官在月球表面丢下的游隼羽毛的讨论,以及关于 snarge 的部分。是的,我说的是 snarge,就此打住。

《羽毛》是一本方便、紧凑的书籍,通篇配有精美的插图,散文引人入胜,令人愉快。它附有完整的参考文献,脚注(排列在书末)提供了会使正文流程脱轨或减慢速度的详细信息。附录讨论并说明了不同种类的羽毛。我赞赏并同意 Hanson 对他讨论的所有领域的看法,我欣赏并尊重他在谈论自然世界时所表达的热情和惊奇感,我祝贺他进行了彻底的研究,并及时了解了这样一个快速发展的主题。简而言之,《羽毛》是任何对鸟类生物学或进化感兴趣的人的必读书籍,我强烈推荐它。

Hanson, T. 2011. 羽毛:自然奇迹的进化. Basic Books, 纽约, pp. 336. ISBN 978-0-465-02013-3. 精装本,索引,参考文献。 在亚马逊上购买在 amazon.co.uk 上购买

有关与羽毛、早期鸟类进化和本文中提到的其他主题相关的先前文章,请参阅...

参考文献 - -

Bundle MW, & Dial KP (2003). 翼辅助倾斜奔跑 (WAIR) 的力学原理。《实验生物学杂志》,206 (Pt 24), 4553-64 PMID: 14610039

Dial, K. P. 2003. 翼辅助倾斜奔跑和飞行的进化。科学 299, 402-404。

- ., Jackson, B. E. & Segre, P. 2008. 基本的鸟类翼拍为飞行的进化提供了新的视角。自然 451, 985-989。

- ., Randall, R. J. & Dial, T. R. 2006. 半个翅膀在鸟类的生态和进化中有什么用?生物科学 56, 437-455。

Freitag, S. & Robinson, T. J. 1993. 鸵鸟 (Struthio camelus) 线粒体 DNA 中的系统地理模式。The Auk 110, 614-622。

Hanson, T. 2011. 羽毛:自然奇迹的进化。Basic Books, 纽约。

Langley, N. 2011. 非洲空荡荡的天空。世界观鸟 33 (2), 16-18。

Prum, R. O. 2003. 目前对鸟类兽脚亚目恐龙起源的批评是科学吗?对 Feduccia (2002) 的反驳。The Auk 120, 550-561。

- . & Brush, A. H. 2002. 羽毛的进化起源和多样化。《生物学季评》77, 261-295。

Shipman, P. 1998. 展翅飞翔。Weidenfeld & Nicolson, 伦敦。

Ward, J., McCafferty, D. J., Houston, D. C. & Ruxton, G. D. 2008. 为什么秃鹫是秃头?姿势调整和裸露皮肤区域在体温调节中的作用。《热生物学杂志》33, 168-173。

Darren Naish is a science writer, technical editor and palaeozoologist (affiliated with the University of Southampton, UK). He mostly works on Cretaceous dinosaurs and pterosaurs but has an avid interest in all things tetrapod. His publications can be downloaded at darrennaish.wordpress.com. He has been blogging at Tetrapod Zoology since 2006. Check out the Tet Zoo podcast at tetzoo.com!

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