研究了300多種羽毛後,科學家終於揭開謎團,鳥類能飛不是偶然

研究了300多種羽毛後,科學家終於揭開謎團,鳥類能飛不是偶然

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據報道,在近期發表在《當代生物學》期刊上的一篇研究論文,來自中國科學院古脊椎所的研究員團隊,和來自以色列的生物學家們展開合作,透過對300餘種現生鳥類換羽毛行為的資料資訊分析,最終揭開了鳥類換羽毛的演化秘密。

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什麼是鳥類換羽?

想要回答這個問題,就需要先從鳥類的羽毛究竟有哪些作用開始。研究發現,早在恐龍時期,一些恐龍就已經具有羽毛了,而且幾乎覆蓋著全身,這也是為何有觀點認為鳥類是由恐龍演化而來的原因之一。

如今,羽毛已經成為了禽類特有的表皮衍生物,而且羽毛非常輕,不僅可以幫助鳥類實現飛翔,而且還可以起到保暖禦寒等作用。

如果大家家裡飼養過小鳥,會發現每隔一段時間,它們的羽毛就會進行更換一次。從生物學的角度來說,鳥類換羽是鳥類演化過程中,最重要的生物現象之一。

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為何鳥類要定期更換羽毛呢?研究認為,鳥類之所以需要定期更換羽毛,是為了讓羽毛始終都處於一個完好的狀態,否則一旦羽毛受到損傷,鳥類很可能就會因此而再也無法飛翔。

研究者表示,目前鳥類普遍一年更換羽毛2次,主要集中在冬季和夏季。不過當鳥類進入到繁殖期,它們就不會進行換羽了,因為在換羽的過程中,需要消耗身體大量的能量,如果鳥類因此而消耗能量太多,對於繁育後代是由很大影響的。

同時,一些鳥類在更換羽毛的期間,飛行能力也會喪失,比方說雁形目的鳥類,這個時候,它們就會找個隱秘的地方躲起來,等到羽毛更換完畢後,再重新返回天空。

那麼,鳥類究竟是從何時開始定期更換羽毛的呢?這個問題,科學家們一直認為和鳥類的祖先有關,前段時間透過研究,才終於有了答案。

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非鳥類恐龍也曾更換羽毛

上文中我們提到過,鳥類的祖先可能是恐龍,一些會飛的非鳥類恐龍。透過化石研究,科學家們發現,一種被稱作“小盜龍”的非鳥類恐龍,竟然也存在著定期更換羽毛的現象。

什麼是小盜龍呢?小盜龍是一種四翼恐龍,它們生存的時間,來自於距今1。2億年的早白堊紀時期,在小盜龍的化石上,科學家們發現了明顯的順序換羽現象。

什麼是順序換羽呢?簡單來說,就是這一類的鳥類由於在換羽期沒有一個穩定安全的環境,所以,它們需要時刻保持飛行才可以,因此,並不是一下子全身的羽毛都脫落更換,而是兩翼對稱的緩慢更換,每年的不同時段,都會更換1片到數片的羽毛,因為羽毛是逐漸更換的,所以並不會影響到它們的飛行。

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透過小盜龍的換羽模式,科學家們推測,小盜龍原本的生活環境是非常惡劣的,沒有辦法為它們提供換羽期間穩定的環境和充足的食物,所以,它們才需要順序換羽。

順著這個思路出發,科學家們認為,鳥類換羽應該也是從鳥類祖先那一輩就開始了,果不其然,透過化石研究,科學家們最終鎖定了最早的換羽鳥類出現時間。

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7000萬年前鳥類就開始換羽

研究者們這次對於鳥類換羽演化的研究,說白了類似於追根溯源梳理鳥類的演化史。最終透過化石研究,科學家們發現,大約7000萬年前,伴隨著地球上最早的一批鳥類出現,它們就已經開始換羽了。

不過,最早的鳥類換羽,都是採用順序性換羽的模式,這意味著,當時的它們對於棲息環境還沒有足夠的信任感,所以即使是定期更換羽毛,也是在確保自己可以一年四季隨時都可以飛行的前提下。

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後來一些鳥類找到了一些穩定的棲息環境,才開始有順序換羽演化成非順序換羽,就像我們上文中提到的雁形目鳥類一樣,它們在非順序換羽期間,是完全喪失飛行能力的,除非特殊的棲息地環境可以滿足它們應對危險、輕易獲得食物的需求,否則它們也不會演化成非順序換羽。

研究者認為,透過追溯鳥類換羽的演化史,或許可以徹底揭開鳥類的起源之謎,去證明鳥類的祖先究竟是由誰演化而來的,目前來看這個問題已經成功了一大半,讓我們一起拭目以待吧!

資料來源

《科技日報》9月18日文章《鳥類愛換“衣服”的特性 從它們的祖先開始就這樣》