恐龙可能已经进化成鸟类,但早期的飞行并不顺利

恐龙可能已经进化成鸟类,但早期的飞行并不顺利

大约 1.6 亿年前,两种名为 Yi qi 和 Ambopteryx longibrachium 的小型恐龙在现今中国的树丛中滑翔。不幸的是,对于 Yi 和 Ambopteryx 来说,这些空中飞行能力相当平庸,科学家于 10 月 22 日在iScience杂志上报道。研究人员检查了 Yi 化石标本中保存的软组织,并使用数学模型模拟了这两种恐龙的滑翔方式。他们发现,蝙蝠状恐龙可能是笨拙的滑翔者,很可能因为无法与鸟类和早期哺乳动物滑翔者敏锐的飞行能力相媲美而灭绝。

“它们基本上刚刚起步,然后一个更好的模型出现,它们就被淘汰了,”南达科他州扬克顿市马蒂山大学的古生物学家、新发现的合著者 T. Alexander Dececchi 说道。“它们没有机会提高自己,从而奋力拼搏。”

彝族和安布托龙的体型可能与大鸽子或小乌鸦差不多。它们的身体上覆盖着柔软的羽毛,翅膀上长着蝙蝠一样的皮膜。为了了解这些小动物的滑翔能力,Dececchi 的团队使用一种名为激光刺激荧光的技术扫描了彝族化石标本。这使得研究人员能够获取有关它们的爪子和翅膀的详细信息。

德切奇和他的团队随后重建了恐龙翅膀的形状,并将这种结构与其他飞行动物(如鸟类和蝙蝠)的翅膀进行了比较。研究人员利用数学模型估计了翼龙和安博托龙在不同重量和翅膀大小下飞行或滑翔的方式。

事实证明,Yi 和 Ambopteryx 无法像大多数鸟类和蝙蝠那样从地面起飞或轻松拍打翅膀。恐龙可以在冠层的缝隙之间滑行,但它们的翅膀不太灵活。与当今的滑翔机(如飞鼠)相比,它们的体积与翼面积相比更大,这意味着恐龙需要滑行得更快才能产生足够的升力来保持飞行。

这种对速度的追求会带来一些问题。“这让转弯变得更加困难,让精细调整变得更加困难……更难确定你要降落的位置,”Dececchi 说。“如果你飞得很快撞到一棵树,那么当你坠毁时受伤的可能性就会增加。”

他说,总而言之,这些恐龙的翅膀非常低效。它们可能无法在飞行中战胜翼龙等空中捕食者,翼龙是一群飞行能力更强的爬行动物。更重要的是,它们的腿并不是为奔跑而生的。在地面上,恐龙会行动缓慢、笨拙,很容易被捕食者击毙。

当 Yi 和 Ambopteryx 首次出现在侏罗纪晚期时,它们可以以种子、昆虫和小坚果为食,而没有太多竞争。然而,在几百万年内,始祖鸟和其他早期鸟类进化了。始祖鸟无法与当今鸟类的空中杂技相媲美,但它们可能可以从地面起飞并短距离飞行。“突然间,滑翔者面临着与它们争夺相同资源但更擅长四处游走的竞争,”Dececchi 说。

Yi 和 Ambopteryx 很可能在它们有机会提高飞行能力或发展出像今天的滑翔机那样的适应性之前就灭绝了;飞鼠和蜜袋鼯是夜行动物,这使它们能够与大多数鸟类分开觅食,而大多数鸟类会在飞行比赛中击败它们。

目前已知的 Yi 和最近发现的 Ambopteryx 化石只有少数。科学家最终可能会发现更多最近的遗骸。“未来的研究可能会发现这些确实逃入夜间世界的家伙之一,”Dececchi 说。尽管这是一次“失败的实验”,但 Dececchi 和他的同事总结说,这些滑翔机可以帮助科学家了解飞行的起源。

“哪些变化是飞上天空的关键?”他说,“它们帮助我了解鸟类进化的真正路径是如何演变的,因为我可以看到恐龙尝试这条路径飞上天空时出了什么问题。”

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