鳥類近親大部分具有接近進化出飛行動力的潛能 但隻有少數能衝破門檻

鳥類近親大部分具有接近進化出飛行動力的潛能 但隻有少數能衝破門檻（圖片：香港大學）
（神秘的地球uux.cn報道）據香港大學：鳥類與近親的演化曆史一直不明確，使我們難以深入了解獸腳類恐龍的早期飛行能力，而這類恐龍中包括了鳥類。為了解開這個疑團，一個由港大地球科學係助理教授（研究）文嘉棋博士（地球及行星科學部古脊椎動物實驗室）帶領、並和其前博士後研究員裴睿博士（現為中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副教授）共同發表的研究，更新了鳥類和近親的演化樹，重構了其驅動飛行潛能的演化過程，並發現這能力曾獨立進化至少三次。 很多鳥類近親的祖先具有和進化飛行動力接近的潛能，顯示出它們在這之前曾廣泛地進行拍翼實驗。這個來自五個國家的十人研究團隊，近日在權威學術期刊《現代生物學》（Current Biology） 發表這項研究。
裴博士表示：「我們的演化樹支持了馳龍科（盜龍）和傷齒龍科獸腳類恐龍是鳥類最近親的傳統觀念。 它也支持了具爭議性的近鳥龍類獸腳類恐龍是最早的鳥類。 」利用這個新的演化樹，研究團隊通過運用現代鳥類飛行的知識，重構了似鳥獸腳類恐龍的飛行能力演化過程。 團隊發現飛行潛能曾在獸腳類獨立進化至少三次：一次在鳥類，兩次在馳龍類。 文博士續說：「之前的研究顯示，某些馳龍類有滑翔飛行的能力，而我們發現馳龍類中有至少兩個驅動飛行潛能的起源，這令人非常興奮。 」最關鍵的是團隊發現很多鳥類近親的祖先其實已經十分接近進化出驅動飛行潛能的門檻，「這顯示獸腳類恐龍在進化出飛行能力前，曾廣泛地試驗羽翼的用途，推翻了認為隻有某個群組曾進行此實驗的觀念。 」文博士補充。
此論文為古脊椎動物實驗室對於早期鳥類和其近親演化的最新研究。 提到未來的計劃，文嘉棋博士表示：「我們研究了獸腳類在進化出飛行能力之前和初期的功能分布。 之後，我們計劃針對研究擁有驅動飛行潛能的馳龍類和早期鳥類，了解它們如何和為甚麽進行飛行。 」
論文已在《現代生物學》（Current Biology） 發表 ：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982220309994。
相關報道：小型獸腳類恐龍飛行潛力研究表明撲翼飛行或存在多次獨立起源
（神秘的地球uux.cn報道）據澎湃新聞（記者 呂新文）：長久以來，使用羽翼的撲翼飛行（flapping flight）被作為是鳥類最具標誌性的特征的之一。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程依然有待研究。
近日，《當代生物學》（Current Biology）雜誌在線發表中國科學院古脊椎動物和古人類研究所徐星團隊的最新研究成果。該成果使用暗示權重方法進行係統分析更新了虛骨龍類的係統發育樹，並在此基礎上通過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立起源。
中生代小型獸腳類恐龍的演化曆史存在多次演化趨同現象，造成了其係統發育分析結果存在一定的不確定性。作為探索演化問題的框架，係統發育的不確定性限製了對鳥類飛行起源等形態功能的演化曆史的精確分析。本次研究在擴充虛骨龍類演化矩陣的基礎上，在係統分析時對形態特征使用暗示權重方法，通過對不同的特征賦予權重以減弱演化趨同造成的分析結果不確定性。此次係統分析結果重新支持由馳龍科和傷齒龍科構成的單係的恐爪龍類，而近鳥龍類則處於鳥翼類基部，中國早白堊世熱河生物群的馳龍類成員以及北美的西爪龍（Hesperonychus）被歸入單係的小盜龍類。
基於新建的係統發育樹，研究團隊對帶羽翼的早期鳥翼類及與其親緣關係較近的近鳥類的動力撲翼飛行潛能進行了定量分析。研究中選取兩項指標，即翼載荷（wing loading）和起飛動力（specific lift）對相關化石物種和祖先節點進行了數值估算和重建。分析結果表明大部分早期鳥翼類和部分非鳥恐龍（小盜龍Microraptor和脅空鳥龍Rahonavis）達到了現生可飛行鳥類的翼載荷和起飛動力的參考數值標準，即具有動力撲翼飛行的潛力。此外，部分小型非鳥恐龍的翼載荷達到現生可飛行鳥類的參考數值，但是起飛動力不足，而包括更大型獸腳類恐龍在內的其它類群兩項指標均未達到現生可飛行鳥類標準。
該研究支持了獸腳類恐龍多次獨立的撲翼飛行起源，在鳥翼類之外至少識別出兩次可能的動力飛行起源事件（Microraptor和 Rahonavis），而一係列非鳥恐龍的翼載荷和起飛動力也已接近現生鳥類的參考數值標準。研究成果表明在鳥類最初成功起飛的同時，很多非鳥獸腳類恐龍很可能也已經在探索由兩翼輔助的運動模式，並且其中的一些也成功地扇動翅膀，飛向天空，而這些飛行獨立起源的具體細節和模式還有待進一步研究。
本研究由中國科學院古脊椎動物和古人類研究所與香港大學以及阿根廷、美國和英國的研究人員合作完成。

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