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[科普文章]第一只鸟儿是怎么飞向蓝天的?
by 流浪的石头
人类进化史上有几个非常吸引人的不解之谜。一是为什么发明了轮子?二是既然轮子的效率那么高,人类的腿为什么没有进化成轮子?第三个问题就是人为什么没有学会飞翔?(翅膀比轮子的效率更高)
人没有进化出轮子,也没有进化出翅膀,但人类从关注自身的角度出发,开始对鸟儿感兴趣了。大家知道,鸟儿是地球上几乎是唯一的会飞翔的动物(昆虫和蝙蝠也会飞,但飞翔的路程和鸟儿根本不能比,不在一个数量级上)。
小学四年级的课本上有一篇文章,《飞向蓝天的恐龙》,我是看了这篇课文之后才想起写这篇文章的。
长期以来,鸟类飞行起源一直存在两大假说:鸟类飞行树栖起源说和鸟类飞行起源奔跑起源说。
最早流行的奔跑起源学说,这个符合我们绝大多数人的常识,比如,飞机就是现在地上飞速地奔跑,然后再从地上突然起飞的。很多大鸟的起飞过程也要有个奔跑的阶段。但第一只鸟儿是这样飞翔的吗?别忘了,那个最先的鸟儿(老祖宗)的翅膀可能发育得并不完全。
翅膀发育不完全的鸟儿如何飞行呢?我们可以看看蝙蝠。蝙蝠具有一对假翅膀,它是靠滑翔学会飞行的。所以,第一只鸟儿因为飞行结构发育不完善,借重力通过滑翔开始飞行更有可能。
那么,第一只鸟儿依靠滑翔飞行有没有证据呢?第一只鸟儿是由谁演变过来的呢?答案是恐龙。不管这个答案是否正确,至少研究这个理论的人已经得到了国际古生物界极大的关注,这个人就是中科院古生物研究所的徐星研究员,《飞向蓝天的恐龙》这篇文章就是他写的。
徐星,男,1969年7月生, 2002年获古脊椎动物与古人类研究所古脊椎动物学专业博士学位。1995年起留所从事研究工作,2001年在美国纽约自然博物馆从事短期研究工作。2003年起任古脊椎动物与古人类研究所研究员。主要从事中生代恐龙化石及相关地层学的研究工作。他首次报道了可能具有树栖特性的兽脚类恐龙,提出了在向鸟类演化的过程中,兽脚类恐龙经历了一个生态转化的假说。他首次报道了具有初步飞行能力的兽脚类恐龙,提出恐龙可能经历了一个四翼阶段,为鸟类飞行树栖滑翔起源说提供了第一份坚实的证据。
他近年承担了国家自然科学基金委员会、美国国家科学基金会和国家地理学会科研项目多项。发表学术论文40余篇(11篇发表于英国《Nature》,SCI刊物引用率344次)。 2001年,入选美国国家地理学会丰田计划,成为全球11位入选科学家之一。
2000年后,人们在辽西地区陆续发现了很多带羽毛的奔龙类化石,这些化石从形态上看很可能是赵氏小盗龙或者类似的物种。2002年,美国纽约自然历史博物馆的诺雷尔博士和他的中国同行以及另外一个中美联军研究小组对其中的一些化石进行了研究。他们发现这些类似赵氏小盗龙的奔龙类发育有和现代鸟类一样的羽毛,一些羽毛左右两侧的羽片不对称,一些很长的羽毛长在后肢上。这些新发现促进了人们对于恐龙向鸟类转化过程的理解。
2001年和2002年,徐星对同类型的标本进行了更加深入的研究,研究工作揭示了一个恐龙演化过程中完全未知的阶段,而这一阶段恰恰可能是鸟类飞行起源的一个关键性阶段;新标本证实了徐星以前对赵氏小盗龙所做的推测:恐龙世界中存在树栖恐龙,鸟类的飞行始于树栖生活。
在这些标本当中,徐星不仅观察到了前人观察到的一些现象,比如这些恐龙的皮肤结构不仅具有现生鸟类羽毛的形态,甚至还显示了空气动力学特征;更为重要的是,徐星注意到发育在这些恐龙后肢上的羽毛形态和分布与鸟类翅膀上的羽毛惊人地相似。由此徐星推论,这些恐龙长着四个翅膀,不仅前肢羽化为翼,而且后肢也羽化为翼;这些恐龙生活在树上,可能借助四个翅膀进行滑翔;鸟类的祖先很可能借助重力,在经历一个滑翔阶段之后才产生强大的主动飞行能力。
徐星的研究成果发表之后在国际古生物学界引起了很大反响。英国里兹大学的进化生物学家瑞讷博士称四翼恐龙是始祖鸟之后在鸟类演化研究领域最重要的发现;美国芝加哥大学的古生物学家塞雷诺博士称之为“一篇具有里程碑意义的论文”。但是并非所有的学者都同意徐星的结论,许多问题尚存争议或者有待解决。
有人提出,顾氏小盗龙的后肢是否能够形成翅膀?后肢的羽毛是否可能用于展示,吸引配偶或者恐吓敌人?徐星提供的证据显示,后肢羽毛的空气动力学特征非常明显:羽轴两侧的羽片不对称,而不对称程度和鸟类翅膀一样,越靠近远端越明显;羽毛的着生方式和长度变化与鸟类翅膀也一样。
羽轴两侧的羽片不对称是鸟类飞行能力的一个很好的指示标志。著名鸟类学家美国学者费多西亚和他的同事发现,鸟类的飞行能力越强,其翅膀上飞羽羽轴两侧的羽片宽度差异越大;失去飞行能力的鸟类,其飞羽的羽片显得相对均称。因此,顾氏小盗龙的这些羽毛特征表明后肢羽化为翼的可信度是很高的。
还有学者提出,后翼的姿态和已知恐龙的骨骼结构似乎矛盾,如何解决?四翼代表一个演化的旁支还是鸟类演化的必经阶段?徐星在进行相关工作的时候对这些问题曾做过探讨,已经有了一些线索和思路。这些问题的解决将彻底消除人们的疑虑,为鸟类飞行起源树栖滑翔说提供最终的判定意见。有关顾氏小盗龙的深入研究正在继续,我们相信在不远的将来会对这些问题做出很好的回答。
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课文指教科书中的正文,区别于注释和习题等,一般在语文或地理中出现。英语,有对话和短文。下面是我给大家带来的八年级上《大自然的语言》课文原文,希望能帮到大家!
大自然的语言
作者:竺可桢
立春过后,大地渐渐从沉睡中苏醒过来。冰雪融化,草木萌发,各种花次第开放。再过两个月,燕子翩然归来。不久,布谷鸟也来了。于是转入炎热的夏季,这是植物孕育果实的时期。到了秋天,果实成熟,植物的叶子渐渐变黄,在秋风中簌簌地落下来。北雁南飞,活跃在田间草际的昆虫也都销声匿迹。到处呈现一片衰草连天的景象,准备迎接风雪载途的寒冬。在地球上温带和亚热带区域里,年年如是,周而复始。
几千年来,劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系,据以安排农事。杏花开了,就好像大自然在传语要赶快耕地;桃花开了,又好像在暗示要赶快种谷子。布谷鸟开始唱歌,劳动人民懂得它在唱什么:“阿公阿婆,割麦插禾。”这样看来,花香鸟语,草长莺飞,都是大自然的语言。
这些自然现象,我国古代劳动人民称它为物候。物候知识在我国起源很早。古代流传下来的许多农谚就包含了丰富的物候知识。到了近代,利用物候知识来研究农业生产,已经发展为一门科学,就是物候学。物候学记录植物的生长荣枯,动物的养育往来,如桃花开、燕子来等自然现象,从而了解随着时节推移的气候变化和这种变化对动植物的影响。
物候观测使用的是“活的仪器”,是活生生的`生物。它比气象仪器复杂得多,灵敏得多。物候观测的数据反映气温、湿度等气候条件的综合,也反映气候条件对于生物的影响。应用在农事活动里,比较简便,容易掌握。物候对于农业的重要性就在这里。下面是一个例子。
北京的物候记录,1962年的山桃、杏花、苹果、榆叶梅、西府海棠、丁香、刺槐的花期比1961年迟十天左右,比1960年迟五六天。根据这些物候观测资料,可以判断北京地区1962年农业季节来得较晚。而那年春初种的花生等作物仍然是按照往年日期播种的,结果受到低温的损害。如果能注意到物候延迟,选择适宜的播种日期,这种损失就可能避免。
物候现象的来临决定于哪些因素呢?
首先是纬度。越往北桃花开得越迟,候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。我国大陆性气候显著,冬冷夏热。冬季南北温度悬殊,夏季却相差不大。在春天,早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间,南京桃花要比北京早开20天,但是到晚春五月初,南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促,冬天结束,夏天就到了。
经度的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方,比同纬度的内陆,冬天温和,春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°,但是在大连,连翘和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节,烟台要到立夏。两地纬度相差无几,因为烟台靠海,春天便来得迟了。
影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟,而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交,天气晴朗的空中,在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重,在无风的夜晚,冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季,特别是这两季的早晨,极为显著,常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功,在山脚反不适宜,就是这个道理。
此外,物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录,拿1741到1750年十年平均的春初七种乔木抽青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较,可以看出后者比前者早九天。就是说,春天提前九天。
物候学这门科学接近生物学中的生态学和气象学中的农业气象学。物候学的研究首先是为了预报农时,选择播种日期。此外还有多方面的意义。物候资料对于安排农作物区划,确定造林和采集树木种子的日期,很有参考价值,还可以利用来引种植物到物候条件相同的地区,也可以利用来避免或减轻害虫的侵害。我国有很大面积的山区土地可以耕种,而山区的气候、土壤对农作物的适应情况,有很多地方还有待调查。为了便利山区的农业发展,开展山区物候观测是必要的。
物候学是关系到农业丰产的科学,我们要进一步加强物候观测,懂得大自然的语言,争取农业更大的丰收。
字词
萌发(méng fā):①种子或孢子发芽。②比喻事物发生。③产生一种强烈的欲望。这里指的是①。
次第(cì dì):①次序。②排场,有气派。③情形,景况。④依次,按照顺序或依一定顺序,一个接一个地。这里指的是④。
翩然(piān rán) :形容动作轻快的样子。
孕育(yùn yù):怀胎生育,用来比喻酝酿着新生事物。
销声匿迹(xiāo shēng nì jì):原意是不公开讲话,不公开露面。这里指昆虫都无声无息、无影无踪了。销:通“消”,消失。匿:隐藏。迹:踪迹。
衰草连天(shuāi cǎo lián tiān):形容荒草遍地,极其凋敝的样子。衰草:枯草。连天:形容远望山水、光焰等与天空相接。
风雪载途(fēng xuě zài tú):一路上都是风雪交加,形容旅途艰难。载途:满路,有遍地的意思。
周而复始(zhōu ér fù shǐ):转了一圈又一圈,一次又一次地循环。周:环绕一周。复:又。
草长莺飞(cǎo zhǎng yīng fēi):形容江南暮春,生机盎然,万物复苏的景色。莺:黄鹂。
生机盎然(shēng jī àng rán):万物复苏的景色
阿公阿婆,割麦插禾(ā gōng ā pó gē mài chā hé):这是模拟布谷鸟的叫声,赋予它这样的意义。禾,这里指插秧。
榆叶梅(yú yè méi):落叶灌木或小乔木,花淡红色,核果近球形,红色。可供观赏。
纬度(wěi dù)地球表面南北距离的度数。
连翘(qiáo);落叶灌木春季开鲜**花,果实可以入药。
悬殊(xuán):形容差别之遥远
生态学(shēng tài xué):研究生物之间及生物与非生物环境之间相互关系的学科。
赏析
这是一篇介绍物候学知识的科普文章。对于一般读者,尤其是文化层次较低、科学知识较少的读者来说,物候学不是一门容易懂得的科学。而文章正是要写给这样的读者看的。在这种情况下,作者充分考虑读者对象,采取了以下策略。第一,抽象的事物尽量形象化,把丰富的、不易理解的物候现象比做大自然的语言,使读者容易接受。文章取名大自然的语言,本身表明这是一篇寓抽象于形象的科普文章。第二,作者在行文中尽量少用专门术语,而用大众都能理解的词句来表达,并在阐述每一个问题时都有举例,把物候学知识介绍得一清二楚,便于读者掌握。第三,大量运用优美词语、描写性语句和修辞手法,使本来枯燥的事情变得生动形象。总之,这是一篇科学性、知识性和趣味性很强的科普佳作。
学习本文一要了解物候现象有关知识。二要学习条理分明的说明。三要学习概括文章的要点。四要学习准确、生动、简洁的语言。
本文从一年四季丰富的物候现象写起,然后⑵⑶自然段点题,指出大自然的语言就是物候。⑷⑸段说明物候对于农业的重要性。⑹⑺⑻⑼⑽段写物候现象来临的决定因素。用首先突出主要因素,其影响程度由大到小,依次排列,很有条理。⑾⑿说明物候学的意义。
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文章不错《写鸟的科普类文章急~~~~~~》内容很有帮助