「陸居祖先」如何飛上天空? 自然選擇讓翼龍變飛行「高手」

2020-11-22 環球網

科技日報北京11月4日電 (記者張夢然)根據英國《自然》雜誌近日發表的一項研究,英國科學家首次結合統計方法、生物物理模型以及考古學信息,證明正是自然選擇,使動物從起源到滅絕,並不斷提高飛行效率。研究以翼龍為例,指出經過1.5億年的演化,翼龍的飛行變得更為高效。

翼龍是研究古動物如何開始飛行的非常好的樣本。人們已經知道,翼龍是恐龍的近親,它們在三疊紀(約2.45億年前)演化,在白堊紀末期(約6500萬年前)與非鳥類恐龍一起消亡。不過,最早的翼龍化石仍然難以找到,這讓研究人員很難研究「飛行」這一重要功能是如何在這個群體中演化的。

此次,英國雷丁大學研究人員克裡斯·凡蒂提及其同事,利用一種最新的統計方法,結合了生物物理模型和來自化石記錄的信息,證明正是自然選擇使這些動物從起源到滅絕,並在此期間不斷提高飛行效率。這也使它們從只能短距離飛行的「低效飛行者」,變成了可以長時間、長距離飛行的「高手」。

但是在生物物理模型中也出現了一個例外,那就是神龍翼龍,屬於巨大的白堊紀翼龍類群。白堊紀翼龍還包括風神翼龍和古神翼龍。它們的飛行能力經常引起爭議,因為它們的各種適應性,都暗示了它們更偏向於陸地生活方式。

該團隊此次的研究表明,雖然神龍翼龍可以飛行,但它們的飛行能力並沒有隨著時間的推移而增強——這表明飛行效率對它們來說並不像對其他翼龍那樣重要。

這項研究不但闡明了翼龍的陸居祖先是「如何飛上天空的」,同時解釋了其進一步演化;研究所用的方法,也為此後人們通過地質時間對功能和能量變化進行更為細緻的研究打下基礎。

總編輯圈點

我們通常不會意識到,飛行和行走一樣,其實都是非常精密的工作。在昆蟲之後,有史以來第一個飛上天空的動物就是翼龍,它們和鳥以及蝙蝠都不一樣。而翼龍究竟為什麼能飛起來?其實是古生物學領域一個非常重要的課題。科學家不能光憑想像復原出翼龍在天空中翱翔的樣子,還要知道它是怎麼飛的,以及如何演化成會飛的——先要有能力起飛,之後再能安全持久地待在空中,最後,獨霸天空千萬年——這個過程的破解,填補了演化學的一環。

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    翼龍的飛行效率持續提升了1.5億年 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/30 15:06:07 英國林肯大學Stuart Humphries、雷丁大學Chris Venditti等研究人員合作發現,翼龍的飛行效率持續提升了
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    圖註:吃恐龍的哈特茲哥翼龍,作者:Mark Witton 地球上出現過的最大飛行動物是翼龍,巨大的翼龍看上去並不粗壯,很多人都以為它們以魚類為食,但是一種生活在白堊紀歐洲的巨型翼龍卻以陸地上的恐龍為食,它是那個時代最頂級的掠食者,這種翼龍就是哈特茲哥翼龍。
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    而科學家表示,目前世界上存在的脊椎動物往往都是從擁有四鰭的古老魚類,基本上沒有新的分支可以繼續進化成為飛行動物,只能在現有的動物中尋找最接近西方龍的成員並且加以改造。蜥蜴家族中唯一一個會飛的成員飛蜥這就與先有雞還是先有蛋的問題有異曲同工之妙,有一部分研究人員認為,飛蜥之所以能夠飛行,它們的祖先很有可能是翼龍。
  • 身為恐龍的近親翼龍,為何沒有躲過滅絕到來?和鳥類有直接關係!
    科學界內一直沒有答案,有人說人類的祖先是猿猴,也有人說人類是由海洋生物進化而來。自從人類出現後,開始著手研究史前動物,比如恐龍,除了人類祖先是誰之外,迄今為止人類沒有弄清楚恐龍的祖先究竟是誰,作為會飛的恐龍,通過發現的化石研究發現,它們仿佛和鳥類有著某種聯繫。
  • 恐龍時代的天空霸主——翼龍,為何這些種類的翼龍長相如此奇特?
    ,雖然說恐龍是爬行動物,除了在地上走的,恐龍還進化出了天上飛的和水裡遊的。今天我們就說一下恐龍時代的天空霸主——翼龍的幾個比較特殊的代表。  粉紅色的南翼龍  一種長者長長下顎並且牙槽中有非常多牙齒的翼龍,牙齒加起來大概有1000多顆,這些牙齒是柔軟而呈鬃毛狀的,並不是用於咀嚼食物,科學家呈這些牙齒更像是一種過濾器,南翼龍喜歡生活在沼澤、海灘或者是其他淺水區域,它們擁有這樣的牙齒結構是有利於過濾淺水泥灘中的小魚小蝦以及藻類。
  • 如果達文西畫飛行器時觀察的是翼龍,人類的飛行歷史會改變麼
    著名英國作家道格拉斯.亞當斯曾在其著作《生命,宇宙及一切》中給出了一個飛行指南:「飛行是門藝術,更是個訣竅。訣竅在於如何將自己丟向地面又躲開它。…很明顯地,後者,也就是如何躲開地面,是這個訣竅的難度所在。」
  • 同樣都會飛,為什麼翼龍滅絕了,鳥類卻能生存下來?
    咋一看是個非常有道理的話題,因為大家都知道鳥類的祖先就是恐龍,地上跑的恐龍都滅絕了,而天上飛恐龍進化了6500萬年,最終演化成了現代鳥類的樣子,是這樣嗎?