中以科学家合作发现长羽毛恐龙1.2亿年前已顺序换羽


中以科学家合作发现长羽毛恐龙1.2亿年前已顺序换羽

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鸟类换羽行为的演化历程示意图 。 紫色:顺序换羽;黄色:非顺序换羽;绿色:稳定的飞行能力;粉色:换羽期间失去飞行能力;品红:完全失去飞行能力 。 (科研团队 供图)

注意到   中新网北京7月21日电 (采访人员 孙自法)众所周知 , 换羽是鸟类生命周期中重要行为之一 , 这种行为如何演化而来?目前学界知之甚少 , 备受关注 。 中国和以色列科学家最新通过对鸟类祖先恐龙的化石记录研究发现 , 已知最早的顺序换羽行为至少在约1.2亿年前就已经出现 , 比之前推算的7000万年前向前推进了5000万年 。

  采访人员21日从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉 , 以色列海法大学生物学家约瑟夫·基特(Yosef Kiat)团队与该所徐星研究员团队合作 , 近日在国际著名期刊《当代生物学》(Current Biology)发表关于1.2亿年前小盗龙化石的研究成果论文 , 认为能够确保鸟类和非鸟恐龙维持全年飞行能力的顺序换羽模式至少在约1.2亿年前已经出现 , 推测其演化与日常觅食或躲避掠食者的行为紧密相关 。

  徐星科普介绍说 , 羽毛是非常复杂而精巧的结构 , 对鸟类来说至关重要 。 除了众所周知的飞行功能 , 在鸟类的温度调节、视觉交流等方面也都有重要作用 。 羽毛也非常脆弱 , 所有鸟类都面临着一个问题 , 那就是羽毛受损怎么办?对于这个问题 , 鸟类演化出换羽行为 , 来修补身上磨损老旧的羽毛 。


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小盗龙化石中发现的顺序换羽行为的化石证据 。 (科研团队 供图)

  鸟类换羽行为可以大致分为三种模式:一是顺序换羽模式 , 指羽毛 , 尤其是飞羽 , 按照一定的顺序 , 在两翼对称而缓慢地替换;二是同时换羽模式 , 指的是一次性的换掉所有飞羽;三是随意换羽模式 , 指的是换羽模式很随机 , 没有规律地替换老旧的羽毛 。

  这三种换羽方式在现生鸟类中都存在 , 系列研究发现 , 不同的换羽方式似乎与鸟类的运动方式和栖息环境息息相关 , 比如 , 绝大部分顺序换羽的鸟类 , 全年都具有飞行能力;而非顺序性换羽的鸟类 , 有的会在换羽季节暂时失去飞行能力 , 有的则已经完全失去了飞行能力 。

  中以科学家此次合作研究结合双方现生和灭绝物种数据开展功能演化分析研究的优势 , 采用祖先状态特征分析的研究方法 , 基于一个由302个现生鸟类构成的数据集 , 对鸟类换羽的演化历程进行宏观演化分析 。 研究发现 , 现生鸟类的最近祖先是以顺序换羽模式进行换羽 , 其最早的顺序换羽行为至少在7000万年前就已出现 , 现生鸟类几个演化分支是后来独立演化非顺序换羽的 。 同时 , 该研究也支持前人基于对现生鸟类观察得到的假说 , 顺序换羽模式可以使得鸟类在换羽期依旧保持飞行能力的 , 同时换羽模式的鸟类在换羽期一般不能飞行 , 或者本身就已经丧失了飞行能力 。

  该研究还发现 , 鸟类的换羽模式与栖息地选择有关:顺序换羽模式的鸟类可以保持全年稳定的飞行能力 , 因此不需要在换羽期寻找特别的栖息地进行自我保护;而非顺序换羽模式的鸟类 , 往往需要生活在特殊的栖息地 , 以解决换羽带来的飞行能力丧失 , 食物获取能力不足 , 以及更高的被捕猎的风险 。


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