
你能猜出這些可(yin)愛(jian)的神話動物都是啥嗎?
在世界各地的神話和傳(chuan) 說中,都出現過幻想中的神奇生物。值得注意的是,其中很多都會(hui) 飛行。但是,如果不考慮超能力,其中很多生物似乎都很難在現實世界中起飛。如何重新設計這些生物,讓飛馬、天使甚至東(dong) 方的龍飛起來,就成了一個(ge) 很有趣的生物力學問題。在這篇原刊於(yu) 《環球科學》5月新刊的文章中,我們(men) 將看到:當一位古生物學家與(yu) 一位插畫家相遇,他們(men) 將如何為(wei) 我們(men) 打開飛行的腦洞。
撰文 | 邁克爾·B.哈比卜(Michael B. Habib)、特瑞爾·惠特拉奇(Terryl Whitlatch)
翻譯 | 楊玉潔
在世界各地的神話和傳(chuan) 說中,都出現過幻想中的神奇生物。它們(men) 形態各異,有的擅長奔跑,有的擅長滑翔,有的擅長遊泳,有的擅長挖洞。值得注意的是,其中很多都會(hui) 飛。作為(wei) 研究鳥類和翼龍的古生物學家(哈比卜)和為(wei) 書(shu) 籍和電影設計幻想生物的插畫師(惠特拉奇),我們(men) 對飛行動物的生物力學十分感興(xing) 趣,也希望讓這些動物可以盡量顯得真實可信。在這篇文章中,我們(men) 講解了3種想象中的生物,並進一步解釋了如何基於(yu) 現實中的科學讓它們(men) 飛起來。
重塑經典:飛馬
飛馬在神話和傳(chuan) 說裏隨處可見,其中最有名的大概是希臘神話裏的珀加索斯(Pegasus),它在英雄珀爾修斯割下蛇發女妖美杜莎的頭顱時,從(cong) 血泊中一躍而出。此外,還有一種不那麽(me) 出名的生物,叫做駿鷹(hippogriff):它一半是馬,一半是猛禽,不僅(jin) 能像馬一樣在地上奔馳,還能像鷹一樣在空中飛行。
這一次,我們(men) 將經典的駿鷹重新想象成馬和翼龍的混合體(ti) 。

這種混搭可以讓駿鷹在體(ti) 型與(yu) 馬相當的情況下,也擁有可以在現實中飛翔的能力。對巨型翼龍(比如風神翼龍、北風冰龍和哈特茲(zi) 哥翼龍)而言,有幾個(ge) 因素似乎特別關(guan) 鍵,可以讓它們(men) 在擁有龐大體(ti) 形的同時保持飛行的能力:它的骨頭輕巧而有力;它的翅膀是一層由肌肉和皮膚構成的膜,而不是厚重的羽毛;它的翅膀在收起時很可能可以配合後肢推動自己從(cong) 地上起飛,這比單獨用後肢進行跳躍要有力得多。我們(men) 在設計駿鷹(實際上是龍馬)時也希望它可以像翼龍一樣,用翅膀輔助起跳,從(cong) 而更容易飛起來。

這種起飛方式既適用於(yu) 前肢兼作翅膀的四足飛馬,也適用於(yu) 在四足之外還有翅膀作為(wei) 第三組肢體(ti) 的六足飛馬。如果是六足飛馬,翅膀還可以和奔跑的四肢一起配合,以一種更舒展的姿態推進起飛。不過這兩(liang) 種配置需要考慮的重點完全不同,如果要讓六足動物飛行,隻需要在它們(men) 的背上堆疊肩胛骨;而要讓四足動物飛行則需要完全不同的肩膀構造,因為(wei) 真正的馬並不能將前肢抬至兩(liang) 側(ce) ,更不用說展開至後背上了。
想讓這種體(ti) 型與(yu) 馬相似的幻想生物起飛,最現實的方式還是讓翅膀的肌肉承擔雙重任務,也就是讓翅膀與(yu) 起飛的過程密切相關(guan) 。根據脊椎動物特有的肌肉生理學和骨骼強度,以及四足飛馬形似翼龍的體(ti) 形,360千克已經是這種生物想要保持飛行所能承受的最大重量了。不過,如果飛馬的骨頭裏有許多空隙,就像巨大的翼龍(以及今天許多鳥類)一樣,那麽(me) 它就可以在達到馬匹大小的同時使體(ti) 重小於(yu) 360千克。
反過來說,我們(men) 也可以通過增加肌肉的含量或者設計更擅長跳躍的肢體(ti) ,突破體(ti) 型的限製。有了正確的解剖結構,即使一匹550千克重的龍馬也可以飛翔。
就像蝙蝠或者早已滅絕的翼龍一樣,在我們(men) 的飛馬身上,背部肌肉負責上行衝(chong) 程,胸部肌肉負責下行衝(chong) 程。相反,鳥類的胸部兩(liang) 組肌肉都有。如果飛行肌肉像蝙蝠或者翼龍那樣排布,胸部的大小會(hui) 比較合理。如果是像鳥一樣,胸腔就必須大到讓人覺得笨拙。因此對六足飛馬來說,像蝙蝠或翼龍那樣飛行或許是更現實的選擇,畢竟它堆疊的肩胛骨無法容納鳥類那樣龐大的肌肉組織。
神話裏的天使

無論在猶太教還是基督教的故事、藝術中,“天使”都處於(yu) 非常核心的地位,但在現存的文本中卻很少出現對它們(men) 外表細節的描繪。在現代人的詮釋中,這些形象被描繪成長著翅膀的人,但故事中對天使為(wei) 數不多的描繪卻暗示了更複雜的可能性。在這些描述中,它們(men) 往往很可怕,據說任何遇到它們(men) 的人類都被恐懼感所壓倒。在兩(liang) 卷十分重要的書(shu) 籍中也包含了對天使外表最詳盡的描繪:兩(liang) 書(shu) 都描繪了4位相同的天使,有時它們(men) 又被稱為(wei) “四活物”。
兩(liang) 本書(shu) 中的描述在某些細節上是一致的,但卻有著顯著的區別。在其中一本裏,這些強大的天使被描繪為(wei) 像獅子、牛、人和鷹。而在另一本中,卻是隻有它們(men) 的臉與(yu) 這些生物相似。有一本書(shu) 中的天使有三對翅膀,而另一本中的天使有兩(liang) 對覆滿眼睛的翅膀,書(shu) 中還用“盤旋”這樣的詞描述了它們(men) 的飛行過程:當天使在上帝寶座附近盤旋時,周圍是一片電閃雷鳴的景象。
在一條著名的早期解釋中,四活物等同於(yu) 四位福音傳(chuan) 道者,也就是說獅子代表馬可,牛代表路加,鷹代表約翰,而人則代表馬太。
我們(men) 試圖以馬太為(wei) 基礎來重構這些傳(chuan) 說故事中的天使。為(wei) 此我們(men) 需要深入研究真實世界的化石記錄,為(wei) 設計天使的身體(ti) 尋找靈感。我們(men) 研究了小盜龍,這是一種擁有4隻翅膀、可以飛行的恐龍。近期研究表明,小盜龍及其近親(qin) 可以通過一種特殊的方式在飛行時獲得穩定性和機動性。它們(men) 或許是通過扇動前翅並將後翼放在身體(ti) 下方來獲得這種特性的。我們(men) 設計的馬太也擁有通過扇動產(chan) 生動力的前翅,以及可以豎起的後翼。
在設計整體(ti) 比例時,我們(men) 望向了已知最大的空中動物:神龍翼龍(giant azhdarchid pterosaurs)。這些會(hui) 飛的爬行動物包括風神翼龍和北風冰龍,兩(liang) 者均能長到50千克以上,翼展超過10米。這些巨大的翼龍擁有奇怪的特性,都是“頭重腳輕”的動物,擁有巨大的頭、胸和前肢。在描繪馬太時,我們(men) 就借用了北風冰龍的脖子,在設計麵部時我們(men) 借用了人形(但明顯是外星人)的頭。此外,這個(ge) 馬太的形象還擁有寬廣而飽滿的胸部,在翅膀前掠時,它的升力中心也與(yu) 質量重心完全吻合。由此組合搭配出的生物既壯觀又可怕,並且最重要的是,它們(men) 在生物力學上是可行的。

無翼飛翔:亞(ya) 洲的龍
亞(ya) 洲的龍,尤其是中國、越南和日本神話中的龍,很難以一種解剖學上可信的方式呈現出來,因為(wei) 這些形象通常是在沒有翅膀的情況下飛行的。它們(men) 通常擁有蛇形的身體(ti) ,但在傳(chuan) 說中卻與(yu) 蛇沒什麽(me) 關(guan) 係。相反,這些龍通常被描述為(wei) 與(yu) 哺乳動物和魚(尤其是鯉魚)擁有共同的特征,並且與(yu) 河流、雨水、閃電和風暴有關(guan) 。
為(wei) 了從(cong) 現實世界中找到更好的原型,我們(men) 轉向了沒有翅膀的生物。金花蛇屬中的“滑翔蛇”就做得很漂亮,它能在沒有四肢的情況下一次飛行十多米。滑翔蛇會(hui) 通過在空中完成一係列S形曲線的動作來扭動身體(ti) ,同時完成滑行。這完美契合了中國和日本傳(chuan) 統藝術中對蜿蜒盤旋的飛龍的想象。金花蛇來自東(dong) 南亞(ya) ,這使得它在地域上也適合作為(wei) 飛龍的原型。就像金花蛇一樣,我們(men) 設計的這條龍要想在解剖學上合理,還需要通過扁平的身體(ti) 和在空中形成S型的曲線來增加飛行的麵積。為(wei) 了有助於(yu) 解釋巨龍的體(ti) 型,我們(men) 還在它的身體(ti) 和四肢上增加了一些額外的“帶狀物”,以此增加飛行時的表麵積。
我們(men) 還需要從(cong) 現實世界中其他不同尋常的蛇身上尋找靈感,從(cong) 而豐(feng) 富龍的形象。比如我們(men) 在馬達加斯加葉鼻蛇(蘭(lan) 加蛇屬,Langaha)身上尋找了到了龍身上的“胡須”。這些蛇的鼻子會(hui) 伸出一個(ge) 長長的、靈活的附屬物。通過采用這樣的結構,我們(men) 就為(wei) 飛龍創造出一套胡須狀的結構。而亞(ya) 洲的藤蔓蛇(瘦蛇屬, Ahaetulla)則啟發我們(men) 描繪出了龍狹窄的臉、水平的瞳孔以及眼眶上的脊。

這條龍與(yu) 森林中的溪流有關(guan) 。它能遊泳、攀爬和滑翔,是一種適應性很強的捕食者。我們(men) 在上麵提到的所有蛇都專(zhuan) 門捕食蜥蜴。它們(men) 的尖牙位於(yu) 下巴後方,其毒液可以使其他爬行動物癱瘓。事實上,在許多地區,蜥蜴和蛇的主要天敵就是其他的蜥蜴和蛇。
考慮到這一點,我們(men) 認為(wei) 對年輕的西方龍(也就是有翅膀的龍)來講,最大的威脅便是其他的龍,特別是來自於(yu) 東(dong) 方的蛇形無翼龍。因此,我們(men) 從(cong) 現實生物中汲取的靈感無形中幫助我們(men) 的龍創造出了一個(ge) 完整的生態係統。通過考察現實動物的形態以及功能之間的關(guan) 係,我們(men) 可以從(cong) 解剖學和行為(wei) 學的角度來重新想象神話中的生物。
本文作者:
邁克爾 · B. 哈比卜是洛杉磯自然曆史博物館的古生物學家和生物力學家。他主要研究翼龍、鳥類和帶羽毛恐龍的結構和運動。
特瑞爾 · 惠特拉奇是一位插畫師,擅長動物解剖、古生物重建以及幻想生物設計。她曾為(wei) 《星球大戰》等電影設計過動物角色。
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