恐龍到鳥演化緩慢或受前肢“拖累”_環球快資訊

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科普時報訊（記者陳杰）在脊椎動物演化史中，恐龍到鳥的演化無疑是最為“震撼”的事件，過程涉及了大量骨骼系統、肌肉系統和表皮衍生物等結構的變化，多數都與飛行的起源相關。近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所王敏與周忠和完成了有關恐龍到鳥類演化過程中，形態多樣性和演化速率的深時變化問題。相關成果發表在自然雜志子刊《自然—生態與進化》上。

“在演化樹上，跟鳥類關系更近的獸腳類恐龍有著相對更長的前肢。”王敏表示，系統地量化分析肢骨在鳥類起源過程中的動態演化軌跡，是認識“陸地奔跑的恐龍”成為“飛上藍天的恐龍（鳥類）”這一重要轉變的關鍵。

科研人員對包括鳥類在內的中生代獸腳類恐龍肢骨演化速率估算結果顯示，前后肢整體的演化速率在接近鳥類的起源節點時變慢，同樣的趨勢在前肢中也出現，但是在后肢的演化中卻沒有類似的變慢趨勢。“這說明演化速率在原始鳥類中的放緩，仍然是前肢作用的結果。”王敏表示。

團隊還對兩個形態功能指標進行了量化分析，分別是反映飛行方式的臂指數和反映地棲能力的腳指數，仍然發現這兩個指數在鳥類中都是最低的，演化速率在鳥類中也是相對更慢。

顯然，這一研究發現與演化生物學的“常識”大相徑庭。

“一般而言，頜的出現、魚類登上陸地、爬行動物飛上藍天等具有‘演化革新’意味的特征或形態功能在某一類群出現時，該類群的演化速率會變快，多樣性也會增加。”王敏說，原因是這些“革新”能夠幫助生物快速進入新的生態位。

王敏認為，早期鳥類在肢骨形態上多樣性的貧瘠，以及演化速率的降低，主要受前肢“拖累”，這是因為在飛行的選擇作用下，原始鳥類的前肢只能夠在適合空氣動力學作用的框架下發生有限變化。“換句話說，原始鳥類具有的‘骨骼系統藍圖’在一些非鳥類獸腳類恐龍中就已經出現了。隨著與飛行精細動作完成相關的肌肉、韌帶、骨骼的關節方式等在演化后期出現，前肢的變化才能突破‘瓶頸’，最終演化出現代鳥類所呈現的形態多樣的前肢結構。”

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