空中朝圣者

梦想成真之地就在地平线以上。原生质一直被骚动的欲望驱使着，追求它所没有的东西。海洋和大地从来都不曾平息肉体的躁动。在从海洋中崛起并征服陆地之后，脊椎动物开始渴望着天空中更广阔的世界。

从鱼类到人类，各种类型的脊椎动物都尝试过飞行。自二叠纪至今已经有超过30种不同的尝试。但由于空气轻而骨头重，生物的飞行史上布满了失败的伤痕。自生命诞生以来，没有任何生物达到过飞翔理想的巅峰——也就是说，能够完全不再回到地球表面。每个时代最优秀的飞行家都不得不回到大地或海上去休息。

如果把身体比作一架无引擎滑翔机的话，那么不擅此道的动物的飞机性能从来都不怎么出色。有些只能从树上跳下来，靠支撑膜滑行到地面上，其他一些则学会了随风飘荡，而只有少数几种动物进化成了真正的振翅飞行。

鸟类承担着生命对天空的梦想，第一次成功地飞翔在云端之上。而人类则步其后尘，成为第二个进入天空的物种

在今天的脊椎动物当中，能够看到各种动物的飞行能力。每片热带海洋里都有飞鱼，为了不断追逐青花鱼和金枪鱼，它们一次又一次跃向空中。这些非凡的小动物能在稀薄的空气之海里飞过几百码的距离，然后才筋疲力尽地落回下面密度更大的真实海洋里。它们常常飞得太高了，结果落在了过路船的甲板上。飞鱼是用有力的尾巴猛推海水跃出水面的，它们在空中的运动一部分靠振动巨大的前鳍，一部分则是利用有利气流上升。比起在空中寻找安全之所的祖先，它们进步了十倍之多。飞鱼从来都不是最好的飞行家，但也绝不是最差的。实际上，哪怕它们只能飞过一点距离，都十分值得注意，因为它们离开水之后根本无法呼吸。

飞鱼能够跃出水面十几米，空中停留的最长时间是40多秒，飞行的最远距离有400多米

两栖动物天性喜爱泥沼，但也不是完全没有飞行的愿望。树蛙就抛弃了沼泽，住到了更宽敞也更危险的树冠上。大自然放下架子，给树蛙的四肢上各加了一块黏合垫，从而减少了从立足之处滑落的危险。它还在它们的四肢上都安上了一个蹼，使这些蹼可以让树蛙在树枝间跳跃时将其当作原始的降落伞。对真正的飞行家而言，树蛙充其量不过是穷人版的滑翔机，它们的滑翔膜都不超过3平方英寸，但在它们身上却可能蕴藏了翅膀的起源。

飞翔的树蛙。树蛙的四肢有发达的蹼，能充当滑翔膜，它们在树枝间跳跃滑翔，可能蕴藏了翅膀的起源

马来西亚的飞龙是一种小蜥蜴，它们的肋骨在身体两侧伸展出去，支撑出一对翅膀状的薄膜。当它们落在热带雨林的树叶上时，会把“翅膀”像扇子一样收在身体两侧。而在跃起之前，它们会展开翅膀，半滑翔半下落地到达目的地。其他一些爬行动物的身体周围则横向生长着无须骨架支撑的坚韧皮肤褶边。不过，这些动物都不能真正地飞起来，“翅膀”只是让它们在树上更加灵活，下落时不致受伤，但并没有让它们变成真正的飞行者。

飞龙

在脊椎动物中，只有鸟类从一开始就选择了空中生活，而且除了少数外，其他鸟类都一直坚持这么做。鸵鸟、企鹅和其他几种鸟类从未尝试过飞行，还有一些鸟儿——比如家养的母鸡——偶尔也会飞到空中，吃力地短暂停留一会儿。但大部分鸟儿都拥有独一无二的羽毛翅膀，能够在空中飞翔。在人类飞行员就飞行速度、时间和距离纪录展开竞争的很多年以前，鸟类就已经在各个方面都达到了极高的飞行效率。家燕能以每分钟2.5英里的速度飞上好几分钟；信天翁则能在12天之内飞行3000多英里；秃鹫能飞到两英里以上的高空，在巍峨的山顶上、氧气稀薄的空气里高高飞翔。

飞鼠的前肢和后肢之间，有一层像降落伞一样的膜连接，因此它们可以像滑翔机一样在空中飞行，远达50米

为了不被鸟类超越，哺乳动物也不断尝试着飞行。如今，有好几种树栖哺乳动物都长着用于滑翔的皮肤膜，这种皮肤膜在它们的前肢和后肢之间伸展开来。飞鼠、负鼠、某些狐狸和狐猴在热带森林里为数众多，它们的飞行效率和邻居飞龙相差无几。虽然有13种不同的哺乳动物都曾寄希望于天空，但只有一种获得了令人满意的飞行方式：唯有蝙蝠长出了真正的翅膀，具备了持续飞行的能力。它们用延长的前肢支撑着翅膀，是所有生物中唯一这么做的，也是最怪诞的飞行者。但无论如何，在长有脊椎的空中狩猎者当中，它们是仅次于鸟类的存在。

翼龙化石。翼龙是第一种能采取主动飞行的爬行动物。这是大自然的最怪异发明之一

飞翔的愿望让生物长出了能够满足这种愿望的器官，但这种事在历史上只发生过三次。鸟类和蝙蝠是活着的纪念碑，代表着生物对天空的后两次征服，而第一次征服只能通过征服者的遗骨来追念了，这种动物在亿万年前就灭绝了，并没有留下任何身体组织。

18世纪末，人类精神的火焰点燃了法国人民惯有的热情，他们都忙着自相残杀，但居维叶只是安静地在他巴黎的实验室里工作，希望能让一种早已被遗忘的动物死而复生。50在巴伐利亚的索伦霍芬，人们发现了一些嵌在石灰岩中的骨头，十分特别，他耐心地试图把它们拼起来。到1801年，他宣布发现了一种灭绝已久的动物，它们的外观很接近神话传说中想象出来的龙。他证明了这种伟大的生物属于某个一直被轻视的物种，这个种群充满了令人憎恶、低三下四、极其讨厌的生物。从那时以来，许多人扩充了我们对于飞行爬行动物的认识。今天，翼龙和翼手龙已经跻身最知名的动物行列。它们无疑是异想天开的发明家所能创造出来的最古怪的解剖学组合。

无齿翼龙想象复原图。无齿翼龙有翅膀而没有牙，小的只有麻雀大小，大的翼展可达8米

从侏罗纪的开端到晚白垩纪中期这段时间里，翼龙巩固了爬行动物在天空中的统治力。它们的数量和种类都能和恐龙相媲美：有些翼龙小如麻雀，另一些则是有史以来靠翅膀运动的动物里体形最大的。所有翼龙的骨架都相对较小，骨头中没有骨髓，而是充满了空气。它们的第四根手指大大延长了，支撑着一对坚韧的翅膀。和蝙蝠一样，翅膀上也没有羽毛，四肢上另外的三根手指并不和翅膀相连，而是在爬上树枝时当爪子用。它们的头部长得可笑，还武装着许多细长的牙齿，用来咬鱼。有些翼龙长着风筝飘带般的长尾巴，有些则尾巴很短，还有几种终其一生都没有尾巴。有些翼龙长着适合夜间狩猎的大眼睛，有些则只在白天飞行。它们身上都没有鳞片、羽毛或是毛发。大多数翼龙的翅膀类似现在的蝙蝠，比同时代的原始鸟类要先进。有些翼龙冒险飞到了遥远的海面上，最终葬身于海洋爬行动物中间。

大自然在制造翼龙时，极其自由地改造了爬行动物的身体。每个器官都被改造得适合飞行，它们的头骨和脊椎依旧和其他爬行动物非常相似，但髋骨奇特地与恐龙的类似。翼龙的脑、肺、胸骨和肩胛骨与鸟类的很相似，尽管它们在血缘上并无关系。这些结构上的相似性完全是生活习惯的相似性导致的。翼龙和哺乳动物一样有七个椎体，其他任何动物都不曾把这么多千差万别的特征组合到一起去。这种骨骼大杂烩如果不是这么成功，本该是荒谬可笑的。

在堪萨斯州的上白垩统51地层中发现的无齿翼龙，标志着会飞的爬行动物的最高成就。这种动物的翅膀长达20到25英尺，是古往今来所有会飞的动物里最大的一种。它们的一个翅膀就能盖住现存最大的鸟类，它们的骨骼每个细节都是为飞行而设计的。翅膀、肩膀和胸骨非常有力，但下面的身体却很软弱。它们的后肢细长，可能很少用到。在休息时，无齿翼龙像蝙蝠一样挂在悬崖和树上。它们的头部长达4英尺，很窄，几乎与脊椎垂直。在颈部前面是没有牙齿的颚和尖锐的喙；后面的颅骨延长了，起到平衡和转向的作用。

兰利在波托马克河上试验飞行的飞机

尽管无齿翼龙体积庞大，但它们的体重还不到三十磅。据估计，它们飞行时只用了0.036马力的动力，而兰利52的第一架飞机每38磅重量就需要1.5马力。所以，无齿翼龙是极具效率的飞行者，在空中可以像现代滑翔机一样利用风力。但在风平浪静的日子里，它们可能就没法发动自己庞大的身躯了。和信天翁一样，它们也在海面上捕鱼。

翼龙在侏罗纪时期完全进化成熟。到最后消失的那天，它们也只是普遍失去了牙齿和尾巴，此外没有任何变化。我们对它们的祖先一无所知，只知道它们一定是爬行动物，与鸟类的祖先完全不同。在中生代结束前，大自然加在爬行动物身上的诅咒让翼龙消失了，就和它们的出现一样突然。

即使当翼龙在整个地球上展开胜利的翅膀的时候，另一种爬行动物也在学习着飞行。它们躲在中生代的生命激流当中，悄悄地尝试着一种新的思路。最终，它们获得了与这种谦逊相称的伟大，将它们的使者——第一种鸟类——送进了生物进化的主流。这种小小的鸟类原型处在翼龙的阴影下面，并没有立即显示出它们的全部重要性。只有在最后的飞行爬行动物停止振动翅膀之后，它们才清楚地表明：鸟类已被选为未来的飞行者。

始祖鸟化石，发现于德国南部

有羽毛的飞行动物是如何起源的，这个问题几乎完全靠猜测，因为这些动物的祖先，也就是最早进化出羽毛的动物们，已经消失在时间的迷雾中了。鸟类的后肢和擅长奔跑的那些恐龙的后肢惊人地相似，足以消除任何怀疑，确信它们是源自共同的祖先。一些权威学者认为，在陆地上跑动和跳跃最终导致了它们飞到空中翱翔；还有一些专家则认为鸟类的祖先曾是爬行动物，它们和飞鼠一样，在支撑膜的帮助下在树枝间滑翔。

其实，曾驱使动物爬到树顶的力量可能会把它们赶到空中。因为大自然会让孩子们适应自己要过的生活，所以我们有理由假设，在树丛中跳跃的动物可能是飞行课的第一批候选人。鸟类的祖先类似蜥蜴，它们可能是通过在地面上迅跑学会了如何去做垂直运动。但我们有理由相信，它们只是在过上树栖生活之后才学会了飞行，因为飞行比跑步更安全，更轻松。

始祖鸟想象复原图。始祖鸟同时拥有鸟类及兽脚亚目恐龙的特征，被认为是最早的鸟类

所以，很可能始祖鸟的探险范围不断扩大，也越跳越远，它们发现当空气压力更强时，它们自己的鳞片就变得更长。每跳一次，它们的手臂就伸得更长一点，最终变成了“降落伞”，“降落伞”上的鳞片不断变长，彼此重叠，使它们能利用的空气越来越多。它们的尾巴上也长出了巨大的鳞片，这些鳞片的边缘能划开空气。最终，这些鳞片的末端磨损了，变成了羽毛。爬行动物的脚趾和手指变成了原始鸟类的爪子，飞行让它们进化出强大的肌肉来拍打手臂，胸骨也扩张了，用以支撑这些肌肉。它们的活动量不断增加，羽毛层也慢慢扩大，这都增加了血液的温度。它们的肺扩张了，骨头里也充满了空气。时间和它忠实的追随者——失败——倏忽而过，但在它们身后，一只鸟儿充满自信地飞了起来。

人类已经搜索了上百年，但依旧没能比在上侏罗纪更早的岩石中发现鸟类的蛛丝马迹。目前已知的最早的鸟类化石来自始祖鸟53，在上侏罗纪的地质记录中发现它们时，它们已经满身羽毛。对于它们的起源，我们唯一可以确定的是：它们的祖先是爬行动物，但并不同于飞行爬行动物。

始祖鸟并不比一只乌鸦大。它们的头又小又扁，和现存的任何鸟类的头都不相同。现在的地球上共有数千种鸟，但没有一种头部长有牙齿。而始祖鸟的上下颚都长着锋利的牙齿，说明这些牙齿是爬行动物留下来的遗产。它们四肢上的爪子都还可以自由活动，而并没有像现代鸟类一样互相融合，这也同样说明了它们与爬行动物之间的亲缘关系。它们的胸骨还很软弱，尾巴还像爬行动物一样长，而没有变成扇形，这说明这一种群的飞行历史还很短。但它们翅膀和尾巴上的羽毛说明始祖鸟已经是鸟类了。其他任何种类的生物都不曾长出过这些独特的物质来。

孔子鸟化石。孔子鸟发现于中国辽宁的北票市，大概生活在距今1.25亿年到1.1亿年前

虽然作为一个伟大王朝的缔造者，始祖鸟只留下了两个标本和一根孤零零的羽毛作为纪念，但在侏罗纪时期一定曾生活着大量的爬行鸟类。鸟类的骨骼是脆弱的，很容易受到天气影响，在鸟儿被埋葬成为化石之前就消失无踪了。不计其数的动物以死鸟为食，这使得鸟类的化石记录进一步减少了。原始的鸟类常常在海涂和珊瑚礁中徘徊，捕捉在浅滩里游动的鱼类为食。很多原始鸟类一定是在水里死去了，它们的尸体漂浮在水面上，或是在阳光下腐烂了，或是被海生食腐动物吞噬了。已知的两个始祖鸟标本分属两个不同物种，这一事实表明，一定还有过其他种类的始祖鸟，有过数不清的原始鸟类，它们都堕入了时光的忘川。

侏罗纪的海洋淹没了低地，把它们雕刻成千万个岛屿。在苏铁和紫杉的阴影之下，蕨类和苔藓在如今生长着硬木树和青草的地方茁壮成长。岛屿的岸边除了波浪留下的一圈圈白色泡沫之外，便是珊瑚群在温暖的蓝色海水里修建的许多礁石。形形色色的海贝躺在半透明的海水深处。在每块礁石靠陆地的一侧，懒洋洋的蜥蜴在晒太阳，偶尔，还会有一队追逐鱼群的鱼龙冲过。

在天空中，巨大的翼龙乘着微风划过，它们一会儿在天空中盘旋，一会儿掠过水面，一会儿像匕首一般冲向毫无防备的鱼儿。在苏铁手掌般的枝条里，长满羽毛的始祖鸟忙着自己的事：它们笨拙地在小昆虫背后拍打着翅膀，为丑陋的同伴呱呱地唱着一支难听的歌，让情敌的羽毛和鲜血洒落满地，或者只是抱住一根枝条凝望大海。如果它们有感觉，它们可能会惊叹这片景色是如此之美，自己的种族是如此荣耀并充满多样性。但它们不可能预见到，将来会有一天，它们所看到的一切都将消失，只有它们自己一脉遥远的后裔中有少数存活下来。

苏铁，俗称铁树，曾经广泛生长于一亿四千万年前的侏罗纪，是与恐龙同时代的生物。如今恐龙早已不复存在，苏铁却随处可见，成为城市绿化的风景

尽管始祖鸟与爬行动物之间存在着巨大的间隔，但始祖鸟湮灭之后的鸟类记录之间的间隔却更加巨大。在数百万年间都没有另一种鸟类以化石的形式被保存下来。然后，在晚白垩世结束之前，大自然突然给了我们鱼鸟的故事，这种鸟的大小和一只鸽子相仿。鱼鸟的下巴里长着很多牙齿，脊椎椎体则类似鱼类，但除此之外，它们和现代鸟类十分相似，这一点非常令人失望。鱼鸟已经失去了祖先带爪子的手指和不必要的长尾巴，进化完善的胸骨和肩胛骨则证明了它们的飞行才能。它们是一种以鱼类为食的海鸟，类似现在的海鸥，尽管它们的骨头是新旧混合的，但生活习惯完全是现代化的。

鱼鸟骨骼结构图。鱼鸟个体不大，有强劲的翅膀，飞行本领很高。嘴长，口内有牙齿，常在海洋上空迅速飞行，捕食鱼类

黄昏鸟是一种西方的鸟类，它们和鱼鸟一起，在白垩纪时沿着堪萨斯州的海岸线生活着。它们是一种强大的潜水鸟类，整体外形和生活习惯都类似潜鸟，但体积比潜鸟的两倍还要大。由于游泳，它们的翅膀已经完全消失了，脚则变成了宽阔的脚蹼。它们对水是如此热衷，结果不仅失去了飞行能力，很可能连行走能力也一并失去了。它们与史上其他水鸟之间的唯一区别在于：它们的腿和脚不是上下运动，而是侧向划行。现代的鸭子在水里的动作就像骑自行车，但黄昏鸟是在摇橹，它们划起脚来就像一个好桨手划动船桨一般出色。

黄昏鸟想象复原图。黄昏鸟有一个光滑的、有羽毛覆盖的身体，长长的腿和带蹼的脚。它们是不是就是如今鸭子的祖先呢

黄昏鸟标志着生物航空史第一章的结束。冰冷的爬行动物两次感受到了翅膀带来的兴奋，但天空两次都没有实现自己的承诺。到中生代结束时，最后一只翼龙已经入土，而最出色的鸟类则退化到失去了翅膀。但飞行能力并没有在这些飞行者中消失，难题和远方继续吸引着生物们前行。虽然向天空的朝圣无疑让生物们觉得，愿望永远有可能得到满足，但地球总能坚持它自己的权利。就算它无法在子女们还活着时拥抱它们，至少在它们死去时，它可以再度将它们拥抱在胸口。