回复学术荟萃:鸟类和翼龙类二者同样将前肢转变成翼
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“庞然大物”恐龙如何一步步演变成整天在枝头吱吱喳喳叫的可爱小鸟?近日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所王敏研究员与周忠和研究员完成有关恐龙到鸟类演化过程研究。该研究正应了路遥在《平凡的世界》中写的那句话“人的一生关键就那么几步”——科学家复盘“恐龙到鸟”这一重要转变的关键在于,要系统量化分析肢骨在鸟类起源过程中的动态演化轨迹。 当某一种具有“演化革新”意味的特征(如上、下颌)或者形态功能(如飞行、咀嚼)在某一类群中出现时,通常认为该类群的演化速率会变快、多样性也会增加,因为这些“革新”会帮助生物进入新的生态位。 对于这一现象,研究员们发现,在形态多样性和演化速率的深时变化方面,肢骨演化更慢,变化更小。他们认为,早期鸟类在肢骨形态上多样性的贫瘠以及演化速率的降低,主要受前肢“拖累”。因为在飞行的选择作用下,原始鸟类的前肢只能够在适合空气动力学作用的框架下发生有限变化。换句话说,原始鸟类具有的“骨骼系统蓝图”在一些非鸟类兽脚类恐龙中就已经出现了。随着许多和飞行相关的进步特征(例如和飞行精细动作完成相关的肌肉、韧带、骨骼的关节方式等)在演化后期出现,前肢的变化才能突破“瓶颈”,最终演化出现代鸟类所呈现的形态多样的前肢结构。本项研究还为此前提出的,在鸟类演化伊始,“肩带演化在前,腰带在后”这一假说提供了量化数据的支持。