如何在歷史中存活:如何跑得比暴龍快、逃離龐貝城、離開鐵達尼號

  • 作者:柯迪.卡西迪
  • 譯者:王惟芬
  • 出版社:平安文化有限公司
  • 出版日期:2024/12/02

  • 定價:450元
  • 優惠價:79356
  • 優惠期限:2025/12/31止

  • ISBN:978-626-7397-92-3
  • 系列:我在
  • 規格:平裝/304頁/14.8x21cm/普通級/黑白印刷
  • 分類:科普讀物
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內容試閱
如何在恐龍時代求生?



假設你想重返遠古時代,去看看地球史上最強大的掠食動物,如何襲擊體型最大動物的場面。你想去看那些體重高達八十噸(約七、八萬公斤)的爬蟲類,這些肉食性動物的下顎十分有力,足以粉碎汽車,身高則跟今日的長頸鹿差不多。
於是你穿越時空,回到七千萬年前的中生代,也就是所謂的恐龍時代(Dinosaur Age)。那時的氣候十分溫暖,會讓你覺得悶熱,全身黏黏的,就像進到路易斯安納州的沼澤地,而這樣的濕熱氣候一路北上延伸到蒙大拿州。你會發現過去的地理環境和今日不同:洛磯山脈和內華達山脈尚未隆起,美國中西部還覆蓋在海平面下,可說是名副其實的印度島。
在這個時代,草才剛剛演化出來,所以大地上只會看到稀疏零星的幾叢雜草,還沒有草地出現,土地上只生長著蕨類、榕屬、無花果、蘇鐵和銀杏,還有一些大樹和茂密的森林。當然,你也會看到大名鼎鼎的霸王龍(Tyrannosaurus rex)。
不幸的是,牠也會看到你。
你可能認為要逃過一劫的唯一機會是躲起來、保持不動、裝死,或是在地上匍匐爬行。不過,令人驚訝的是(實際上該說是震驚),最新證據顯示你或許會跑贏牠,逃過這隻曾是行走在地表上最強大的掠食者的獵捕。
但前提是,你得知道如何利用自己最大的優勢:你的體型。
著名演化生物學家哈丁(J. B. S. Haldane)曾指出,如果一隻小老鼠掉進了約三百公尺深的礦井,牠可能有辦法爬出來,抖掉身上的灰塵,匆匆離開,甚至可能沒多久又重蹈覆轍,再次掉回井裡。然而,若是一隻大鼠從同樣的高度掉下來,那牠必死無疑。哈丁寫道,要是換作一匹馬掉下去,恐怕會摔個粉身碎骨,身體就像四濺的水花那樣,而人類則會斷成好幾截。
哈丁在他這篇一九二六年的〈論生物之合適大小〉(On Being the Right Size)一文中並沒有提到霸王龍,沒有推論一隻九噸(約九千公斤)重的巨獸掉入礦井會有怎樣的下場。這隻巨型的掠食動物,將會以時速兩百七十七公里的速度衝下井,以一百二十噸的力量撞擊地面,所以比較適合形容這個場面的詞彙可能是⋯⋯破碎?解體?爆裂?還是噴發?
這裡的重點當然不是要選哪個字眼來描述霸王龍慘死的畫面,哈丁不是平白無故進行這場駭人的思想實驗,他是想要說明,動物和重力的關係會因其體型大小而產生截然不同的結果。這種關係,以及小鼠和大鼠的不同命運,都可由「平方立方定律」(square-cube law)來解釋。這條定律描述的是一個簡單的事實:隨著物體的膨脹,體積是以立方(三次方)的倍率來增加,但表面積僅是平方(二次方)。
由於動物在墜落時,表面積會增加空氣阻力,而質量則會決定落地瞬間的衝擊力,因此動物墜落時可能會出現各種場面,有的是有驚無險,有的是下場悲慘,有的則是弄得血肉模糊,這完全取決於牠們體型的微小差異。這個概念說來可能很簡單,但是因為一個數字的立方比其平方增加的快很多,所以很難直覺地推論出,體型大小的些微差異到底會產生多大的效應。這在思考那些曾在地球上行走過的最大陸生動物來說尤其困難,特別是在你必須跑贏牠們的時候。
當霸王龍注意到你時,你可能會看到牠長長的腿部和強大的肌肉,並且認為應該要找個地方先躲起來—千萬別這麼做!你的體型其實會給你帶來一種不成比例的優勢。前面提到,若是霸王龍摔下礦井,勢必會在井底摔個粉碎,這正好說明了,在面對這隻巨型蜥蜴追捕時要考量的關鍵因素。事實上,在你逃命的過程中,牠那令人望之生畏的龐然身軀,反而成了你脫逃的最大助力。
成年的霸王龍體型龐大,力量也大得不可思議。牠那幾排牙齒,可以咬穿三角龍的骨頭;牠的下巴,還可以將人類大小的肉塊往上拋個四、五公尺;牠的身高和長頸鹿一樣高,但體重卻跟大象一樣,約有八千多公斤。奧克拉荷馬州大學專精恐龍生物力學的生物學家艾力克.斯尼夫利(Eric Snively)表示:「就比例來說,霸王龍用於運動的肌肉幾乎比任何一種動物都來得多。」然而,要是你真的遇到一隻霸王龍,只要小心一點即可,因為霸王龍不太會跑。
二○○二年,《自然》(Nature)雜誌上刊登了一篇以約翰.哈欽森(John R. Hutchinson)為首的研究團隊小組的論文〈霸王龍不擅跑步〉,於是我去請教他:「若是霸王龍參加跑步比賽,會跑得如何?」他說:「根據我們的預測,頂多就是短距離慢跑,這大概就是牠的極限,而且起跑速度不是很快。」
長腿的霸王龍,儘管腿的力道超強,但行動緩慢,基於同樣的數學原理,若是牠掉落礦井,也會摔個粉身碎骨,身體爆裂開來。骨骼強度就跟表面積一樣,在體積呈立方增長時,僅是以平方關係增加。因此,隨著體型的增大,動物需要更多的肌肉和腿骨來支撐牠的站立、移動和奔跑。在體型超過某個大小後,身體的組成架構就變得不適合跑步,這就是為什麼童話故事中的巨人和金剛不會出現在現實世界裡。儘管肌肉發達,但霸王龍的腿骨所能承受的壓力只到快走而已,一旦超過這個速度就會碎裂。從牠的體重、肌肉和骨骼來看,斯尼夫利推算,成年霸王龍的移動速度不可能超過時速二十公里。儘管時速二十公里的速度接近普通人類跑步的最高速度,但具體速度還是取決於每個人的身體條件,這相當於一百公尺跑二十秒,再加上霸王龍加速過程緩慢,這無異為一般人帶來絕佳的逃跑機會,能夠以衝刺快跑來智取這隻笨重的掠食者。
當然,在中生代,你要留意的可不是只有霸王龍而已。還有其他許多大大小小的肉食性恐龍可能也會對你很感興趣,想把你當成零食吃。在面對牠們時也是同樣的狀況,你最後能否跑過牠們,取決於牠們的體重。
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