文/黄良仁
鸟类骨骼构造
由解剖上观察鸟类的骨骼构造,可以看到他们演化成对飞行的特别适应,因为鸟类的骨片重量很轻,他们的骨骼中空且骨壁很薄,在骨骼中间是一种海绵样的网状组织,有许多鸟类的气囊便往往伸展人四肢骨片中,像这种骨头中空的构造是特别为容纳空气而设计的,当鸟在吸气时,连骨髓里都可充满空气。
根据美国自然历史博物馆的墨斐先生的报告,鸟类的骨骼轻巧的惊人,例如有一只两翼展开达二公尺宽的军舰鸟,其全身的骨骼重量仅重115公克,比它本身所具有的羽毛还轻,但这是一个极端的例子,通常鸟类的骨骼重量和他们的体重的比例都比哺乳动物还小,鸟类的骨片虽然很薄,但却很坚固,因为鸟类骨骼大部分的骨质都著生在骨片的周围,这种排列可以供给鸟类骨骼较佳结构的支持,事实上,一块鸟类的骨片就好比一根中空的金属管一样,这种中空」的金属管在某些压力、某些状况下,比同样重量得实心金属棒具有更大的抵抗力,而鸟类为了使它流线型的身体成为完美的飞行机器,因此许多鸟类的骨片内部都有和飞行翼内一样排列的支架,而这种像飞机翼内一样排列的支架,非常坚固有力,据所知鸟类的骨架构造是动物世界里最刚硬的,鸟类脊椎中的每块脊骨都互相融合联结在一起,形成一根非常坚固的中轴,同时鸟类的脊椎骨肋骨和胸骨又联合构成一个坚固无比的架子,用来增强抵抗力,另外鸟类的头骨构造亦非常显著,因为鸟类有大型的颅区,大型的眼窝和没有生长牙齿的喙,这种特殊的情形是因鸟类的脑壳构造必须力求疏松,用以减轻重量,故鸟类的头盖骨演变成轻质的薄版和支柱,同时鸟类为减轻飞行时飞行机头的重量,鸟类是没有牙齿的,因为牙齿需要厚重的上下颌骨和肌肉来支持它,那将会影响鸟类的飞翔能力。
一般鸟类的颈部都很长,但他们的颈椎连接的方式却极便利於头部和颈部的自由活动,因为鸟类必须用嘴来摄取食物,整理羽毛、甚至造巢、防卫以及其他工作,所以鸟类头部的灵敏活动性是非常重要,但是鸟类的躯干部份构造则呈现相反现象,他们的躯干很短,而且体椎都坚固的联合在一起,形成一个可供翼部活动的支点,和腰带与後肢的坚强附著点,而鸟类的肋骨则由坚强的韧带绑在一起,固定在脊椎和胸骨上,两根有力的肩胛骨则由锁骨锁在胸前,而锁骨又与又根融接,另由中间往下走,是一个很大的胸脊,鼓动翅膀的强大胸肌及附著其上,鸟的腿部各有三根硬骨,当鸟停留在地上时,後肢可支持全身重量,但最重要是鸟类可利用它的双腿来缓冲著陆时的震动,因为鸟类靠著腿部的三根硬骨中所附有能做相反方向活动的关节,来减低著陆时的震荡,也就是说鸟类的腿部具有自然界中最有效的避震器。
鸽子的骨骼构造,则如左图所示,内中有十三个位於较後的脊椎骨共同融合为一个愈合的荐骨,这个愈合的荐骨中包括若干的体椎及所有的荐椎和若干的尾椎,其中腰带亦与愈合荐骨围结在一起,而在愈合荐骨以後的几个自由的尾惟,则使尾部可以活动,但其最末端的几个尾椎则互相结合形成一个尾综骨,这个尾综骨的构造可用来支持膨大的尾羽,换句话说,鸟类为了使後半身轻,所以鸟类的尾羽全部都棹升在这根短骨上,这种构造使得鸽子在紧急著陆时,能够将尾巴张开,同时配合双翼展开的动作而完美的在短短距离中紧急著陆。
至於鸽子的最後两个颈椎和胸椎则具有很明显的肋骨,同时胸廓亦非常坚固并富有屈挠性,在鸽子的肋骨和胸骨的关节处,也就是在胸肋骨处,其腹端则形成钙化,并同时利用肋骨脊侧向後伸出的钩状突与後面的肋骨瘠互相重叠起来,这种构造使得鸽子胸骨的坚固性更加强。
呼吸运动与飞行
鸟类肋骨必须富屈挠性是十分重要的事,因屈挠性为呼吸运动所必需的,而飞行是一种剧烈的运动,故在运动时需要大量的氧气,而氧气的擭得,则完全是藉助鸟类内部肋骨和龙骨的前后移动,即呼吸必须依赖肋骨肺腹之间的关节,使空气由肺和气囊中进出。因此除了不能飞翔的鸟类外,所有能飞的鸟类的胸骨部大为扩展,在腹面中央具有大片的龙骨,以用来增加面积并便利於飞行肌的附著,又有许多鸟类的胸肌所占体重的比例,下只四分之一。
在演化上鸟翼的骨片和蛙及其他的四族类的前肢骨片是相同的(见下图,蛙,蜥蜴、鸟、人、猫、和鳊蝠的前肢的骨头,显示这些表面下同的构造,有相同来源的骨头)鸟类的耽骨、侥骨和尺骨很容易辨认,但手部骨片却有很大的变化,其中有两块活动的腕骨存在,并有一块腕掌骨,至於支持冀的肩带,则由一块狭窄位於背侧的髀骨及由肩部连接到胸骨伸展如一只支柱的强壮骨骼退化助益飞行鸟喙和一纤细的锁骨所构成,而锁骨的远端则与另一侧相对硬的锁骨联合形成头骨。
骨骼退化助益飞行
至於鸟类的脚则与古龙类的後肢相似,其股骨的远端部份和退化的腓骨及大型的陉跗骨形成关节,余下的蚶骨则与延长的骨相愈合形成跗螈骨。在演化上则所有的鸟类的第五趾全部退化消失了,至於第四指则在某些鸟类已消失,另外鸽子和其他鸟类的第一指则弯向後方,这种弯向後方的指可以作为一种重心的支柱,并且在鸟类栖息树上时可增强其足的抓握作用,同时鸟类的後肢是作为在地放奔跑时,和在起跳点上跳跃时的杠杆作用,有了这种作用可以使这部增长,促使足跟离开地面的距离增高,因此在小型的鸟类,通常只要从地面上跃起便能起飞,但大型的鸟则常要先在地上奔跑一段距离,靠著气流的带动才能起飞,同时由於鸟类後肢各部份的巧妙融合,可使鸟类减少脱臼和创伤的机会,因为当鸟在著陆时可利用双腿作一有效的灭震器,另外鸟类腰带的构造也一样的健全,因他每边的胯骨、座骨和耻骨都彼此互相连结并且和脊椎坚固地愈合在一起,但是鸟类两边的坐骨和耻骨却不像其他四足类那样地联合而形成一个在腹面中央线上的骨盘缝,由於没有骨盘缝的形成,故鸟类可以很便利地产生出具有石灰质壳的大型卯,同时这种构造可以促使鸟类的内脏更向後栘,以便配合较短的躯干,使身体的重心更靠近後肢,达成平稳的作用。
由以上理论可知鸽子骨骼的结构,例如龙骨的长短,龙骨的厚薄或鸽子的耻骨的密接情形皆与一羽优秀赛鸽的形咸有不可分的密切关系,但真正一羽的优秀赛鸽,并下能单单由外表骨骼的形成来判断,而是决定在全部重要的因素上,例如遗传、楕神、健康、肌肉、羽质、翼、尾平衡等无数条件的综全。