大約1.6億年前,兩種被稱為「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」的小恐龍,在當今中國的樹林中滑行。不幸的是,它們的空中飛行能力,相當不起眼。
研究人員檢查了保存在「奇翼龍」化石標本中的軟組織,並使用數學模型來模擬這兩種恐龍是如何滑翔的。實驗證明,這兩種恐龍的飛行進化是「失敗」的;它們滅絕的原因,也很可能與它們笨拙的滑翔技巧有關——因為,它們實在無法與鳥類和早期滑翔哺乳動物的敏銳飛行能力相抗衡。
南達科他州揚克頓市馬蒂山大學的古生物學家說:「飛行基本上剛剛開始,但一個更好的進化模型就出現了,它們就被淘汰了——它們根本沒有機會提高自己。」
「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」的體型,大概只有一隻大鴿子或小烏鴉那麼大。它們的身體覆蓋著絨毛狀的羽毛,翅膀由蝙蝠狀的皮膚膜構成。為了了解這些小動物的滑翔能力,研究團隊利用一種叫做「雷射激發螢光」的技術,掃描了一個「奇翼龍」化石標本。這使得研究人員,能夠捕捉到它們的爪子和翅膀的詳細信息。
研究團隊隨後重建了恐龍翅膀的形狀,並將這種結構與其他飛行動物,如鳥類和蝙蝠的翅膀進行了比較。通過數學模型,研究人員估計了「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」,在不同重量和翅膀尺寸下的飛行或滑行情況。
結果發現,「奇翼龍」和「長臂渾元龍」不可能像大多數鳥類和蝙蝠那樣,從地面起飛或拍打翅膀。它們僅可以在樹冠的縫隙間滑翔,但翅膀不會很靈活。與現在的滑翔哺乳動物(如飛鼠)相比,它們的體積也要大得多——這意味著恐龍需要滑行得更快,才能產生足夠的升力來保持自己的高度。
「這種對速度的需求,會帶來一些問題。」研究人員表示,「這會使轉向變得困難,更難對飛行進行精細的調整,比如,確定你將要降落在哪裡。如果飛得很快撞到樹上,那就增加了墜落時受傷的機率。」
總之,這些恐龍的翅膀非常「低效」。它們根本無法戰勝當時的空中掠食者,比如翼龍。更重要的是,它們的腿不是用來跑步的——在地面上,這些恐龍會行動遲緩笨拙,很容易被捕食者獵殺。
當「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」在侏羅紀晚期首次出現時,它們可以在沒有太多競爭的情況下,以種子、昆蟲和小堅果為食。
然而,在幾百萬年內,始祖鳥和其他早期鳥類進化而來。始祖鳥的空中技巧無法與今天的鳥類相提並論,但它們還是會從地面上起飛並在短時間內飛行。突然之間,這些恐龍就開始面臨著競爭對手——而這種競爭對手的資源與它們完全相同,且比它們更擅長飛行。
「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」,很可能在沒有機會提高飛行能力,或發展出像今天滑翔哺乳動物那樣的適應能力之前,就已經滅絕了。比如,飛松鼠和蜜袋鼯鼠是夜間活動的,這使得它們能夠與大多數鳥類分開進食,從而規避短處獲得生存。
目前,考古學家們只掌握了少數已知的「奇翼龍」和「「長臂渾元龍」化石,最終可能會發現離現在更近的遺骸。
「未來的工作,可能是尋找這些小恐龍,是否會逃離到『夜行王國』的證據。」研究人員表示,「即使它們是『失敗的實驗』,但它們有助於告訴我們,導致鳥類形成的實際路線是如何進化的——因為我們可以看到,恐龍試圖通過這條路徑進入空中時,究竟出了什麼問題。」