最早主动飞行的鸟:始祖鸟

科技工作者之家  |   2018-03-15 16:53

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▲慕尼黑的始祖鸟标本。它保留了部分头骨(左上)、肩胛带和双翅(最左侧)、胸腔(中间)、骨盆带和“骑自行车”姿势的两条腿(右)。所有部分均由颈部的脊柱(顶部左测,头骨下方)连接到尾部顶端(最右测)。翼羽肩膀下方发出,尾羽从尾巴尖上延伸。

始祖鸟能飞行吗?如何飞行?众所周知,现代鸟类是由已灭绝的恐龙进化而来的,但关于它们的早期进化和飞行发展的众多问题仍未得到解答。迄今为止,传统的研究方法一直无法回答始祖鸟是否飞行的问题。

近日,由多个国家的研究人员组成的国际团队通过同步加速器显微断层扫描探测了始祖鸟化石,对这一最早的鸟类进行了新的研究,研究结果发表在《自然通讯》上。

大多数现代鸟类的骨骼都是高度适合动力飞行的,然而化石中的始祖鸟却没有许多现代鸟类所具备的飞行适应特征,尤其是其肩部的适应特征。尽管它的翅膀与现代鸟类的相似,但原始的肩部结构与现代鸟类的翅膀拍打周期是不兼容的。

论文的通讯作者,来自瑞典乌普萨拉大学的Sophie Sanchez博士说:“通过统计比较现代动物的骨骼和始祖鸟的化石,我们有可能在这个古老的谜题中引入新的信息。”

始祖鸟的骨骼保存在石灰岩石板上,只露出部分的形态。由于其珍贵性,揭示内部结构的侵入性探测并不允许。“幸运的是,如今我们使用高敏感度的X射线成像技术,可以对化石骨骼进行无害的显微观察,并进行精细的三维重建。我们正在进行系统升级,这些改进将来会更适用于大型样本的研究。”ESRF科学家Paul Tafforeau博士说。

扫描数据发现,和肩胛带不同,始祖鸟的翼骨与现代鸟类有着相同飞行适应特征。而且始祖鸟的骨壁比陆地恐龙薄得多,看起来很像传统的鸟类骨骼。数据分析进一步证明了始祖鸟的骨骼与偶尔主动飞行的野鸡很像,但与翱翔的猎鹰以及持久飞行的海鸟不同。”

“始祖鸟与原始翼龙共同生活在侏罗纪,原始翼龙最终演化为白垩纪的巨大翼龙。我们发现原始翼龙和巨大翼龙的翼骨之间的几何结构差异与主动飞行鸟类和翱翔鸟类之间的差异相似。”ESRF的Vincent Beyrand补充道。

始祖鸟是已知最古老飞行鸟类,这些发现不仅揭示了始祖鸟的生活方式,也提供了对恐龙早期进化的深刻见解。“我们现在知道,始祖鸟在1.5亿年前就开始主动飞行了,这就意味着恐龙主动飞行早就出现了!” 帕拉茨基大学的Stanislav Bureš说。然而,由于始祖鸟缺乏像现代鸟类那样的胸部适应能力,它实现动力飞行的方式也不一样。“我们仍然需要化石来探究始祖鸟是如何使用它的翅膀的。”Voeten总结道。

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  编译:花花  审稿:alone  编辑:张梦

来源:

https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180313130626.htm

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