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鸟类究竟是如何学会飞行的?
[发布日期] 2017-12-07 10:16     [浏览次数]

鸟类究竟是如何学会飞行的?最早的鸟类是从树上向地面滑翔的树栖生物,还是因进化出了翅膀而逐渐喜欢长距离跳跃的两足陆生动物?研究人员对此一直没有形成统一的认识。

最近几年,研究人员尝试利用数学分析和计算机模拟来确定早期鸟类的飞行能力,并根据化石建立物理模型,进行了风洞试验。美国劳伦斯市堪萨斯大学的生物力学专家David Alexander与该校以及中国沈阳市东北大学的同事们,则从不同的思路重建了一个小盗龙的模型作实验研究。小盗龙是一种类似于鸟类的恐龙,长有4个翅膀而闻名的恐爪龙类。

一个生有4个翅膀的恐龙的泡沫塑料模型揭示了它如何在树林中滑翔。(图片提供:David Alexander等,美国《国家科学院院刊》)

研究人员先据化石骨骼制作了一副骨架,并用黏土复原“身体”形态,然后选用能够完美地匹配保存在化石上的羽毛印痕的现代雉鸡羽毛制作了翅膀。研究人员再利用聚氨酯泡沫复制了这个模型。研究人员从不同的高度发射了这些小盗龙聚氨酯泡沫模型,并记录了它们每次滑翔的距离、速度以及角度。研究人员在2009年1月25日的美国《国家科学院院刊》网络版上研究报道称:“小盗龙是一架老练的‘滑翔机’,但它如果想从一棵树干滑行到另一棵树干,应毫无困难。”因此,早期鸟类可能是以树林间的滑行开始它们的飞行生涯的。

自称由于具有飞机模型知识背景而加入古生物学家研究团队的Alexander表示,他不知道还有其他任何研究团队设法进行过恐龙飞行模型的研究。北京市中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古生物学家周忠和认为,这种新的方法“可能是”确定灭绝动物的飞行能力的“最有效的途径之一”。他预计基于其他动物化石的类似试验将有助于澄清鸟类飞行是如何起源的。

美国奥斯汀市得克萨斯大学的古生物学家Julia Clarke也认为这些模型是有用的,但是它们必将受到有关解剖学认识的限制。她说,以小盗龙为例,“我不相信现实中的动物会呈现出一些它们在研究中所采用的姿态”。Clarke同时认为,研究团队已经超越了树栖或陆生假设的分歧,转而考虑一些差别更加细微的问题,例如推动飞行的解剖学进化因素。


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