始祖鸟的翅膀已完全适于扇动

Carolyn Gramling

始祖鸟是可依靠翅膀扇动而飞行的飞行家，而非仅仅是一名滑翔者。一项最新的研究发现，这种原始鸟类的翅膀骨骼形状显示出它有能力进行短期有效的扑翼飞行，这与诸如野鸡及鹌鹑等现代鸟类飞避捕食者的方式很相像。

作为最早的鸟类之一，始祖鸟生活在1.5亿年前的侏罗纪时期，跨越了现代鸟类与羽毛恐龙之间的进化鸿沟。原始禽类化石有助于让我们认识到鸟类就是由恐龙进化而来，但研究人员长期以来一直争论这些古老的始祖鸟能飞得有多好。

始祖鸟并不具备被认为是现代鸟类能够飞行的必要特征。比如龙骨状胸骨，那里可容纳数块重要的飞行肌肉；比如球窝式排列，它可令翅膀充分地完成从背部及下方的再次扇动；比如肌肉轮滑系统，它将胸部与肩部肌肉相连，使得鸟类在强有力的下行和上行之间实现敏捷的交替变化。此前的研究人员也曾指出，始祖鸟的翅膀过于纤细，可能会在强力的扇动中发生折断。以这些观察为基础，这种原始鸟类被认为仅仅可在树枝间滑行，而不能展翅高飞。

古生物学家Dennis Voeten和他的同事们决定寻找其他能够表明这种始祖鸟可展翅飞行的特征。研究人员使用x射线显微断层摄影术在3件始祖鸟化石中检视2种不同的翼骨——肱骨或上臂骨，以及被称为尺骨的小臂骨。

研究团队将这些骨骼与取自被称为翼龙的飞行类爬行动物及现代鸟类的骨骼進行了比较。比较项目分别是骨壁厚度及它们的扭曲抗性（扭曲抗性是指鸟类翅膀在扑翼飞行中所能禁受的扭力）。始祖鸟的翼骨结构与野鸡和鹌鹑的非常近似，而这些鸟则具备短期扑翼飞行的能力。研究人员将它们的发现发表于3月13日出版的《自然通讯》上。

在检视翼骨形状的过程中，研究采取了一种新的方法质疑始祖鸟是否能够飞行，来自于法兰克福森肯堡研究院的鸟类学家Gerald Mayr说道，他并没有参与到此项研究中。

但是这项研究并没有回答始祖鸟是否具备从地面一飞冲天的能力。“他们的结果令人信服地显示出一旦始祖鸟作好准备，它就能够主动飞行。”Mayr说道，“但是他们对于始祖鸟如何从地面形成强烈的扇动而展翅高飞却没有解释。”其他早期鸟类或许运用翅膀与腿的合力升空，但是这在始祖鸟身上并没有体现出来。

为了了解始祖鸟可否及如何进行实际飞行，研究人员有可能需要重建这种动物的全部运动过程——“那将是在假定肌肉没有成为化石基础上的富有挑战性的勘测。”Voeten说道。

那些不具有飞行适应性的原始鸟类，比如缺乏肌肉轮滑系统，本不应该具备现代鸟类所拥有的全部扇摆运动的能力。然而，对于其他部分的剖析表明，始祖鸟能够向上及向前甩出它的翅膀，这与游泳者采用的蝶泳方式很类似，Voeten说道。“还需要进行更加专业的研究以确定它是否采用此种方法。”

王麒 译自 《科学新闻》（Science News）2018年4月14日