《跑步可能使恐龙的翅膀在它们进化成飞行之前翻动》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-05-04
  • 根据清华大学的Jing-Shan和北京的同事们的最新研究,在他们进化飞行能力之前,双腿恐龙可能已经开始拍打翅膀作为沿地面奔跑的被动效应。

    该研究结果发表在PLOS Computational Biology上,为鸟类飞行的起源提供了新的见解,自1861年发现始祖鸟以来,这一点一直是争论的焦点。虽然滑翔型飞行似乎在进化史上早已成熟,但越来越多的证据表明,在没有中间滑翔阶段的情况下可能会出现主动扑翼飞行。

    为了研究进化史上的这一关键点,赵和他的同事研究了Caudipteryx,这是最原始的,非飞行的恐龙,已知有羽毛的“原始翅膀”。这种双足动物的体重约为5公斤,最高可达每秒8米。

    首先,研究人员使用一种称为模态有效质量理论的数学方法来分析跑步对Caudipteryx身体各部位的机械效应。这些计算表明,每秒约2.5至5.8米的运行速度会产生强迫振动,导致恐龙的翅膀翻动。

    真实世界的实验为这些计算提供了额外的支持。科学家们建造了一个真人大小的Caudipteryx机器人,可以以不同的速度运行,并证实跑步导致了机翼的拍打动作。他们还安装了一只带有人造翅膀的年轻鸵鸟,发现跑步确实导致机翼翻动,更长更大的机翼提供更大的升力。

    “我们的工作表明,当恐龙在地面上奔跑时,拍打羽毛翅膀的动作被动地自然发展,”赵说。 “虽然这种拍打动作当时无法将恐龙抬升到空中,但拍打翅膀的动作可能比滑翔更早发展。”

    赵说,这项研究的下一步是分析在被动拍打过程中Caudipteryx羽毛翼的升力和推力。

    ——文章发布于2019年5月2日

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