小型獸腳類恐龍飛行潛力研究表明撲翼飛行可能存在多次獨立起源
小型獸腳類恐龍的翼載荷和起飛動力
撰文 | 裴睿
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長久以來，使用羽翼的撲翼飛行（flapping flight）被作為是鳥類最具標志性的特征的之一。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程依然有待研究。
NEW RESEARCH
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)育分析結果存在一定的不確定性。作為探索演化問題的框架，系統(tǒng)發(fā)育的不確定性限制了對鳥類飛行起源等形態(tài)功能的演化歷史的精確分析。本次研究在擴充虛骨龍類演化矩陣的基礎上，在系統(tǒng)分析時對形態(tài)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。此次系統(tǒng)分析結果重新支持由馳龍科和傷齒龍科構成的單系的恐爪龍類，而近鳥龍類則處于鳥翼類基部，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）被歸入單系的小盜龍類。
近鳥類系統(tǒng)發(fā)育樹與部分飛行相關特征演化
基于新建的系統(tǒng)發(fā)育樹，研究團隊對帶羽翼的早期鳥翼類及與其親緣關系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(jié)點進行了數(shù)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，如小盜龍（Microraptor）和脅空鳥龍（Rahonavis）達到了現(xiàn)生可飛行鳥類的翼載荷和起飛動力的參考數(shù)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(xiàn)生可飛行鳥類的參考數(shù)值，但是起飛動力不足，而包括更大型獸腳類恐龍在內(nèi)的其它類群兩項指標均未達到現(xiàn)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），而一系列非鳥恐龍的翼載荷和起飛動力也已接近現(xiàn)生鳥類的參考數(shù)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(jīng)在探索由兩翼輔助的運動模式，并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(jié)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。
注：本文轉載自中科院古脊椎所。
