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揭示:为什么羽毛首先进化

2017-08-01 00:01:15 

金融

现代鸟类的羽毛羽毛对于飞行至关重要,并且已经高度专业化了数百万年

但这可能不是他们第一次进化的原因

研究人员研究了世界上第一只鸟类始祖鸟的异常完整化石

相反,该团队认为鸟类首先将这些羽毛用于其他目的,例如绝缘或配合展示

这一发现提出了一个有趣的前景,即飞行可能在鸟类的祖先中进化了很多次

现代鸟类有许多不同类型的羽毛

最重要的是羽绒羽毛,小而蓬松的羽毛,让鸟儿保持温暖,羽毛羽毛可以飞行

它们更坚硬,两侧都有粗茎和叶片

许多古生物学家认为羽毛羽毛非常适合在原始类型的飞行或鸟类祖先的滑翔之后有效地移动空气,因此它们必须为此目的而进化

但是最近对始祖鸟的研究表明它不是

这种乌鸦大小的飞行生物有着锋利的爪子和牙齿,大约在1.5亿年前生活在侏罗纪末期

在之前的标本中,尾巴往往没有得到妥善保存,有时候因为古生物学家在试图检查骨骼时将它们切断了

2011年,在巴伐利亚州发现了一个尾巴保存完好的新标本

它的翅膀有羽状羽毛,明显适合飞行:它们的形状和重叠不对称,使它们更符合空气动力学

但它身体的其他部位也有羽状羽毛,包括它的后腿

德国慕尼黑路德维希马克西米利安大学巴伐利亚国家古生物学和地质系的Christian Foth和Oliver Rauhut与摄影师Helmut Tischlinger合作,找出为什么羽毛会进化以帮助飞行扩散到后肢

他们没有看到后肢羽毛是空气动力学的证据

研究人员检查了最近发现的其他原始鸟类化石及其前体,主要来自中国,保留了羽毛的细节

他们注意到许多羽状羽毛的生物显然无法飞行,例如,他们的手臂太短

此外,不同的动物在不同的地方有羽毛

如果使用羽毛进行飞行,这种巨大的变化将是出乎意料的

“航空运动显然对动物施加了非常严格的限制,”劳赫特说

研究人员建议,“因为如果你的设计出现了错误,那么你已经死了

”羽毛羽毛进化后,它适应不同生物的不同目的:吸引配偶,如孔雀的尾巴,或绝缘

后来,当动物登上天空时,羽毛被招募进行飞行,最终变得更加专业化

有趣的是,这表明鸟类飞行的起源可能不是一个单一的事件,研究人员说,但不同的鸟类祖先可能已经开始独立飞行

纽约美国自然历史博物馆的古生物学家Mark Norell表示,这个新标本“填补了很多空白”

他认为,在一些早期羽状羽毛中观察到的形状和复杂图案使它们最初可以进行交配展示

与此同时,英国巴斯大学的脊椎动物古生物学家Nick Longrich同意大后肢羽毛是一个有趣的发现,但他怀疑它们可能仍具有空气动力学功能

“我认为它们是翼型,”他说 - 飞机机翼上的结构提供升力

后腿的羽毛“看起来不像我的绝缘羽毛:它们非常长,它们与飞羽一样重叠,它们弯曲的事实是一种独特的飞羽特征

”显然飞行适应他的存在补充说,无法飞行的生物的羽毛可以有另一种解释

例如,鸵鸟和企鹅已经从飞行的祖先进化而来并保留它们的羽毛以便飞行

这个故事由非营利性科学协会AAAS及其国际期刊“科学”提供