鳥(niǎo)類是從恐龍進(jìn)化而來(lái)的?？茖W(xué)家們?cè)l(fā)現(xiàn)類似鳥(niǎo)類的恐龍?jiān)诤笾祥L(zhǎng)著羽毛，這是不是意味著，在鳥(niǎo)類進(jìn)化的最初階段，“腿”上也長(zhǎng)著一對(duì)翅膀？我國(guó)科學(xué)家的最新發(fā)現(xiàn)證明了這個(gè)猜測(cè)——最早的鳥(niǎo)類曾經(jīng)四翼飛翔。《科學(xué)》雜志日前在線刊登了該項(xiàng)研究成果。
這項(xiàng)研究是由山東省臨沂大學(xué)地質(zhì)與古生物研究所及山東天宇自然博物館鄭曉廷、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所周忠和院士和徐星研究員等共同完成的。
科學(xué)家們研究了山東天宇自然博物館保存的11件早期鳥(niǎo)類化石：兩件會(huì)鳥(niǎo)標(biāo)本、5件孔子鳥(niǎo)標(biāo)本、3件反鳥(niǎo)類標(biāo)本以及1件燕鳥(niǎo)化石標(biāo)本。會(huì)鳥(niǎo)是一種非常原始的早期鳥(niǎo)類，孔子鳥(niǎo)是化石保存數(shù)量最多的一種早期鳥(niǎo)類，反鳥(niǎo)類是白堊紀(jì)時(shí)期最常見(jiàn)的鳥(niǎo)類，而燕鳥(niǎo)則與現(xiàn)代鳥(niǎo)類親緣關(guān)系較近。
據(jù)介紹，這11件標(biāo)本有一個(gè)共同特點(diǎn)——都保存著后肢羽毛或皮膚結(jié)構(gòu)。其中最原始的會(huì)鳥(niǎo)在腳上長(zhǎng)有飛羽，并像翅膀上的羽毛一樣排列，和此前發(fā)現(xiàn)的小盜龍等四翼恐龍相似；而孔子鳥(niǎo)和反鳥(niǎo)類腳上的羽毛逐漸退化，但小腿上依然長(zhǎng)有飛羽；到了燕鳥(niǎo)這一演化階段，腳上完全被鱗片覆蓋，腿上的羽毛也變得短小，這和絕大多數(shù)現(xiàn)代鳥(niǎo)類一樣。這說(shuō)明，早期鳥(niǎo)類不僅前肢羽化為翼，后腿也變成了翅膀，并在飛翔起源中扮演過(guò)重要的角色。
可是，現(xiàn)在大部分鳥(niǎo)類的足部只有鱗片。即使一些仍有羽毛，也多是成簇或緊貼著皮膚生長(zhǎng)，不再參與飛翔，只剩下保護(hù)或保溫的功能。那么，鳥(niǎo)類的后翼哪里去了？足部羽毛與鱗片有什么關(guān)系？
科學(xué)家們推測(cè)出這樣一條演化軌跡：早期虛骨龍類發(fā)育出短的絲狀足羽，這種結(jié)構(gòu)普遍存在于虛骨龍類中。到了非常接近鳥(niǎo)類的演化階段，虛骨龍類開(kāi)始演化出大型的腿羽或足羽。但鳥(niǎo)類演化的早期，大型足羽卻退化了。到了今鳥(niǎo)類時(shí)期，足部出現(xiàn)盾形鱗片，而腿羽退化得更加短小了。
科學(xué)家們認(rèn)為，早期鳥(niǎo)類的足羽之所以退化并完全消失，和它們?cè)絹?lái)越發(fā)達(dá)的前翼相關(guān)——隨著前翼發(fā)達(dá)到足以完成飛行功能，后肢上的羽毛就不再重要了，后肢也只剩下行走和奔跑的功能了。徐星說(shuō)，從生存環(huán)境的角度看，“鳥(niǎo)類從樹(shù)棲環(huán)境轉(zhuǎn)到陸地環(huán)境，尤其是轉(zhuǎn)到近水環(huán)境，也可能加速腿羽的退化”。
至于鱗片，科學(xué)家們推測(cè)，今鳥(niǎo)類、包括現(xiàn)生鳥(niǎo)類的足部盾形鱗片要么代表一種向原始狀態(tài)反轉(zhuǎn)的情形，要么是一種與爬行類動(dòng)物鱗片不完全同源的全新結(jié)構(gòu)。這或許是因?yàn)樵谠缙邙B(niǎo)類演化過(guò)程中，足部皮膚結(jié)構(gòu)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)了個(gè)別或者一組基因表達(dá)模式的變化，從而導(dǎo)致了羽毛向鱗片的轉(zhuǎn)化。
名詞解釋
虛骨龍又名空尾龍，生活在晚侏羅紀(jì)，距今約1億5千萬(wàn)年前。虛骨龍是種小型二足肉食性恐龍，身長(zhǎng)2.4米，體重最大可達(dá)20公斤。一般認(rèn)為鳥(niǎo)類起源于小型虛骨龍。