始祖鳥的翅膀已完全適于扇動

Carolyn Gramling

始祖鳥是可依靠翅膀扇動而飛行的飛行家，而非僅僅是一名滑翔者。一項最新的研究發現，這種原始鳥類的翅膀骨骼形狀顯示出它有能力進行短期有效的撲翼飛行，這與諸如野雞及鵪鶉等現代鳥類飛避捕食者的方式很相像。

作為最早的鳥類之一，始祖鳥生活在1.5億年前的侏羅紀時期，跨越了現代鳥類與羽毛恐龍之間的進化鴻溝。原始禽類化石有助于讓我們認識到鳥類就是由恐龍進化而來，但研究人員長期以來一直爭論這些古老的始祖鳥能飛得有多好。

始祖鳥并不具備被認為是現代鳥類能夠飛行的必要特征。比如龍骨狀胸骨，那里可容納數塊重要的飛行肌肉；比如球窩式排列，它可令翅膀充分地完成從背部及下方的再次扇動；比如肌肉輪滑系統，它將胸部與肩部肌肉相連，使得鳥類在強有力的下行和上行之間實現敏捷的交替變化。此前的研究人員也曾指出，始祖鳥的翅膀過于纖細，可能會在強力的扇動中發生折斷。以這些觀察為基礎，這種原始鳥類被認為僅僅可在樹枝間滑行，而不能展翅高飛。

古生物學家Dennis Voeten和他的同事們決定尋找其他能夠表明這種始祖鳥可展翅飛行的特征。研究人員使用x射線顯微斷層攝影術在3件始祖鳥化石中檢視2種不同的翼骨——肱骨或上臂骨，以及被稱為尺骨的小臂骨。

研究團隊將這些骨骼與取自被稱為翼龍的飛行類爬行動物及現代鳥類的骨骼進行了比較。比較項目分別是骨壁厚度及它們的扭曲抗性（扭曲抗性是指鳥類翅膀在撲翼飛行中所能禁受的扭力）。始祖鳥的翼骨結構與野雞和鵪鶉的非常近似，而這些鳥則具備短期撲翼飛行的能力。研究人員將它們的發現發表于3月13日出版的《自然通訊》上。

在檢視翼骨形狀的過程中，研究采取了一種新的方法質疑始祖鳥是否能夠飛行，來自于法蘭克福森肯堡研究院的鳥類學家Gerald Mayr說道，他并沒有參與到此項研究中。

但是這項研究并沒有回答始祖鳥是否具備從地面一飛沖天的能力。“他們的結果令人信服地顯示出一旦始祖鳥作好準備，它就能夠主動飛行。”Mayr說道，“但是他們對于始祖鳥如何從地面形成強烈的扇動而展翅高飛卻沒有解釋。”其他早期鳥類或許運用翅膀與腿的合力升空，但是這在始祖鳥身上并沒有體現出來。

為了了解始祖鳥可否及如何進行實際飛行，研究人員有可能需要重建這種動物的全部運動過程——“那將是在假定肌肉沒有成為化石基礎上的富有挑戰性的勘測。”Voeten說道。

那些不具有飛行適應性的原始鳥類，比如缺乏肌肉輪滑系統，本不應該具備現代鳥類所擁有的全部扇擺運動的能力。然而，對于其他部分的剖析表明，始祖鳥能夠向上及向前甩出它的翅膀，這與游泳者采用的蝶泳方式很類似，Voeten說道。“還需要進行更加專業的研究以確定它是否采用此種方法。”

王麒 譯自 《科學新聞》（Science News）2018年4月14日