科学BangBangBang:恶龙斯矛戈的三个真相

作者: Ent

来源: 果壳

发布日期: 2015-01-29

本文探讨了奇幻作品《魔戒》中恶龙斯矛戈的生物学特征,包括其可能的哺乳动物属性、卵生机制、喷火能力的科学解释以及其巨大的体型和飞行方式。

是的,手贱,但并非全无理由的贱。用行话来说,魔戒是一个“低魔世界”。和龙与地下城以及绝大部分其他奇幻设定不同,中土大陆上魔法并不是日常生活的一部分,普通人并不能靠秘籍或者学院修炼成法师,绝大部分魔法要么是来自神的使者,要么是上古遗物。的确,中土的龙是“邪神”培育出来的改造物种,但也不像是纯魔法生物,它们的很多特征也许都可以不用魔法解释的呢。

分类外貌上,西方神话和奇幻体系里的龙看起来很有爬行动物的特征。它们卵生,体表没有毛也没有羽毛,却有类似蛇或者鬣蜥的鳞片状物,看起来就是个长翅膀的大肥蜥蜴。但是我认为龙更可能是哺乳动物,或者至少是拥有较高代谢的非典型爬行动物(也许类似于某些兽脚类恐龙)。主要原因是,龙不可能是冷血动物——一方面许多龙都能喷出火焰,另一方面大量的龙选择了寒冷的高山和极地作为巢穴。

如果龙真的是冷血的,骑士只要选择在冬天屠龙就可以了……

体表鳞片等特征并非严重问题。穿山甲就有角质鳞甲,虽有稀疏硬毛但并不显眼。皮膜状翼也非爬行类独有,我们有蝙蝠嘛。至于卵生——鸭嘴兽也是卵生的,最不济也是个返祖。而且卵生还有更高大上的解释——兼顾运动能力和食物来源。绝大部分龙具有飞行能力。但飞行是耗能极高的运动方式,需要尽量减轻重量。鸟类为了减重连骨骼都是中空的。

带着胎儿上天显然不太划算,可能避免的话肯定是好事。另一方面,胎盘对于物质交换是屏障,脂类物质难以通过,可是脂类却是主要的能量储备。一只进食稳定的母亲可以提供源源不断的糖类给胎儿,但如果环境中有季节性食物稀缺(比如冬眠),母亲的能量储备就难以直接供给胎儿,这时不如提前产下然后用乳汁喂养。现实中这样的事情已经发生在熊科身上了。熊科的幼崽都小得可怜,这和熊科要冬眠是分不开的。

那么对于龙来说,重新使用卵生机制也不是什么不可能的事情。

此外,斯矛戈还有一个值得注意的特点是极其丰富的表情。爬行动物是没有这么发达的表情肌肉的,事实上中土大陆上恐怕也就人类能达到这种程度,所以它大概是混入了人类的相关血统。副作用是,它好像也随之继承了某人的长脸和长脖子……

从口中喷火,这是龙最惊人的特征之一——但其实,它没有看起来那么神。

在探索频道纪录片《未来狂想曲》里,设想了一种能够喷射腐蚀液体的“悍妇鸟”。这种鸟是有现实依据的——以非洲气步甲Stenaptinus insignis 为代表的众多炮兵甲虫就能喷火——好吧并不是赤红的火焰,只是高温气液混合物而已。非洲气步甲会在体内分别合成对苯二酚和过氧化氢,分别储存在体内的两个“燃料舱”,使用时把二者注入专门的燃烧舱中,再加水和酶。

这个反应放出的热量足以把溶液煮沸,产生的大量气体将滚烫的混合物喷射出去——里面还含有剧毒的反应产物苯醌。全过程只需几分之一秒,喷口还能自由调节方向。既然连小小甲虫都能有这么复杂的机制,那么对于巨龙来说,合成一些可燃气体,喷射出去的时候再摩擦点个火,不算什么难事儿吧?

古生物学家亨利·吉推荐的可燃气体是乙醚。

实验室里获得乙醚很简单,向乙醇中加硫酸促使其脱水即可(有危险,非专业人士或非龙者请勿自行模仿)。而且乙醚极易燃烧,甚至火星都可能点燃。这种东西作为火焰来源,相当不错。但要怎么合成?很多微生物(比如酵母菌)的代谢产物就是乙醇,而一些硫杆菌可以分泌硫酸(因此它们是钢铁锈蚀的元凶之一)。

假如能培养起一个菌落体系,让前者的乙醇经历后者的脱水作用,就可能合成乙醚——或者干脆改造龙本身的代谢,让龙自己完成全过程。最后乙醚蓄积起来,需要时喷出体外,同时用牙齿撞击打出火花,就完成了喷火过程。美妙的是,乙醚比水轻、和水也不能互溶,所以如果一次喷出大量乙醚,燃起的熊熊大火对普通中土居民来说一时间还无法扑灭。这样的“三昧真火”,成就斯矛戈的威名可谓轻而易举。

和神话般的喷火相比,看似司空见惯的飞行,实现起来反倒困难得多。原因很简单,斯矛戈太肥了……有多肥?原著里没有说,电影里也没直接说,但给出了斯矛戈脑袋覆满金币的形象,也给出了 比尔博趴在金币堆上的形象。利用金币大小为中介,我们可以比较一下。把斯矛戈的镜头和比尔博的镜头以金币大小作参照拼起来,就能看出巨龙多大了。

负责霍比特人电影特效的威塔工作室给出的官方设定是,比尔博身高1.27米(比一般的霍比特人高,托老爷子曾说标准身高是0.9-1.1米)。根据著名魔戒网站TheOneRing.net网友Demosthenes的计算,比尔博高31金币,而光是斯矛戈的眼睛就长达18.1金币(74厘米)!相比之下,你的眼睛只有半个金币多点儿,就连蓝鲸眼睛也不过4金币而已。

(顺便一说,根据一项研究,眼睛的大小和动物奔跑的速度正相关,所以高速飞行的斯矛戈有双水汪汪的大眼睛倒也合理。)

用同样的办法得出,斯矛戈的鼻孔高94厘米,头更是长达6.7米。进一步外推得到斯矛戈体长可能在60米左右,翼展更是可能长达100米。(作为佐证,新西兰航空的波音777飞机上印的那只斯矛戈,全长54米。)好了,地球上还从来没有过这么大的动物。就连古往今来第一大的蓝鲸,体长也不过30米。

体重和体长成三次方正比,翅膀升力却只大概成二次方,所以斯矛戈的翅膀必须又超长又超宽,扇起来特别费力,展弦比还低……另一方面,鸟类能飞不光是靠扇翅膀,还靠减重。不光鸟骨是中空的,鸟体内还充满了气囊。对于斯矛戈来说,这些气囊会更加重要。

事实上它甚至可以往里专门装一些更轻的气体,比如甲烷(屁的成分之一)……所以更现实的方案是,斯矛戈不是飞机,而是飞艇,里面大部分是空的,只需不多的翅膀动力就能让它自由飞行。(这也解释了它的骨头要如何支撑这么大的重力。)

综上,斯矛戈是一只卵生有鳞飞行哺乳类,体内有生成乙醚的完整代谢途径,平均密度很低、有大量的气囊。听起来很奇怪吗?

总不会比那个拥有鸟的生殖方式、爬行动物的步态、哺乳动物的生理、鼹鼠的毛皮、河狸的尾巴、海獭的脚、蛇的化学武器还有鸭子的嘴的东西更奇怪吧。但是有一件事情,科学似乎无能为力。龙是高智商的生物,很多龙都会说人话,可是你要怎么解释,为什么斯矛戈作为一头中土第三纪的巨龙,声音听起来却和卷福,呃,我是说本尼迪克特·康伯巴奇的性感男中音一模一样呢?这一定是魔法。必须的。

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