鳥類在空中展翅飛翔是如何起源的?這個(gè)撲翼行為與其祖先恐龍有關(guān)嗎?中外科學(xué)家合作完成的最新科研成果稱，小型獸腳類恐龍飛行潛力研究表明，鳥類撲翼飛行可能存在多次獨(dú)立起源。

長(zhǎng)久以來(lái)，使用羽翼的撲翼飛行被作為是鳥類最具標(biāo)志性的特征的之一。盡管一些非鳥恐龍的化石表明其可能具有與鳥類相似飛行模式，但是撲翼飛行在鳥類及其近親中的演化過(guò)程依然有待研究。

小型獸腳類恐龍的翼載荷和起飛動(dòng)力。(研究團(tuán)隊(duì) 供圖)

記者10日從中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所獲悉，該所徐星團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜并聯(lián)合香港大學(xué)以及阿根廷、美國(guó)和英國(guó)的研究人員，使用暗示權(quán)重方法系統(tǒng)分析更新了虛骨龍類的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，在此基礎(chǔ)上通過(guò)定量手段分析顯示，撲翼飛行在近鳥類恐龍中可能有三次或以上的獨(dú)立起源，這一重要成果論文近日已獲國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》在線發(fā)表。

研究團(tuán)隊(duì)成員、論文共同第一作者裴睿副研究員介紹，中生代小型獸腳類恐龍的演化歷史存在多次演化趨同現(xiàn)象，造成了其系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果存在一定的不確定性。作為探索演化問(wèn)題的框架，系統(tǒng)發(fā)育的不確定性限制了對(duì)鳥類飛行起源等形態(tài)功能的演化歷史的精確分析。

本次研究在擴(kuò)充虛骨龍類演化矩陣的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)分析時(shí)對(duì)形態(tài)特征使用暗示權(quán)重方法，通過(guò)對(duì)不同的特征賦予權(quán)重以減弱演化趨同造成的分析結(jié)果不確定性。此次系統(tǒng)分析結(jié)果重新支持由馳龍科和傷齒龍科構(gòu)成的單系的恐爪龍類，而近鳥龍類則處于鳥翼類基部，中國(guó)早白堊世熱河生物群的馳龍類成員以及北美的西爪龍被歸入單系的小盜龍類。

他說(shuō)，基于新建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)帶羽翼的早期鳥翼類及與其親緣關(guān)系較近的近鳥類的動(dòng)力撲翼飛行潛能進(jìn)行了定量分析。研究中選取翼載荷和起飛動(dòng)力兩項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)相關(guān)化石物種和祖先節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了數(shù)值估算和重建。

分析結(jié)果表明，大部分早期鳥翼類和部分非鳥恐龍(小盜龍和脅空鳥龍)達(dá)到了現(xiàn)生可飛行鳥類的翼載荷和起飛動(dòng)力的參考數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)，即具有動(dòng)力撲翼飛行的潛力。此外，部分小型非鳥恐龍的翼載荷達(dá)到現(xiàn)生可飛行鳥類的參考數(shù)值，但是起飛動(dòng)力不足，而包括更大型獸腳類恐龍?jiān)趦?nèi)的其他類群兩項(xiàng)指標(biāo)均未達(dá)到現(xiàn)生可飛行鳥類標(biāo)準(zhǔn)。

裴睿表示，最新研究支持了獸腳類恐龍多次獨(dú)立的撲翼飛行起源，在鳥翼類之外至少識(shí)別出兩次可能的動(dòng)力飛行起源事件，而一系列非鳥恐龍的翼載荷和起飛動(dòng)力也已接近現(xiàn)生鳥類的參考數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。該研究成果表明在鳥類最初成功起飛的同時(shí)，很多非鳥獸腳類恐龍很可能也已經(jīng)在探索由兩翼輔助的運(yùn)動(dòng)模式，并且其中的一些也成功地扇動(dòng)翅膀，飛向天空。不過(guò)，這些飛行獨(dú)立起源的具體細(xì)節(jié)和模式還有待進(jìn)一步研究。