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霸王龍“一夜之間”變成了鳥?現實并沒有這麼快

作者:知識盲區X

現代鳥類起源于一種獸腳亞目恐龍,其成員包括大衆熟悉的霸王龍和迅猛龍。

相較于現代鳥類,即便是體型最小的獸腳亞目恐龍通常也有45到220公斤左右,與現在的鳥類相去甚遠,然而自6500萬年的災難降臨後,現代鳥類似乎在進化的間隙中,瞬間完成了從恐龍到鳥的轉變,但實際上這種轉變可能經曆了一長串的不可思議的變化。

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來自“羽毛”的驚喜

在20世紀的前半個世紀中,古生物學家認為鳥類與恐龍之間唯一的化石聯系是始祖鳥,這種生物最早在德國發現,有着帶羽毛的翅膀,同時也有恐龍的牙齒和長骨尾巴。它們似乎在短短一千萬年内就獲得了鳥類的幾項重要特征——翅膀、羽毛和飛行,這種“變态發育速度”,兩栖動物看了都隻能甘拜下風。

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随着世界各地化石的出土,關于恐龍是怎麼變成鳥類的故事又有了新的進展。科學家推測,鳥類特有的特征(如羽毛)早在第一隻“鳥類”出現之前就已經存在,這表明朝着鳥類進化的這一支恐龍種群已經有了一些預先存在的特征,隻是後來有了新的用途。

但支援這項推測的化石直到1996年才姗姗來遲,在中國遼甯義縣出土的大量化石提供了來自“羽毛”的驚喜,包括中華龍鳥在内的諸多恐龍化石雖然沒有翅膀,但它們擁有一整套的羽毛,從化石表面來看,其身體被長長的絲狀結構所覆寫,與鳥類的羽毛屬于同源結構,這些新的中間物種的發現,填補了恐龍向鳥類過渡的構想。

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蘇格蘭愛丁堡大學的古生物學家斯蒂芬·布魯薩特表示“一隻鳥不是一夜之間從霸王龍進化而來,而是鳥類的經典特征一個個進化,首先是雙足運動,然後是羽毛,再是叉骨和看起來比羽毛更複雜的羽毛,接着是翅膀,以及其他組成鳥類的'零件'。”

當所有的這些特征到位,鳥類就會飛起來。

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不尋常的“變小”

盡管羽毛、翅膀等特征是大多數人關注的鳥類特征,但擁有一個“小巧”的身體也非常重要,雖然幾十公斤的身軀可以短暫滑翔,不過真正飛行還是需要身體重量與翅膀大小成一定比例。

發表在《科學》雜志的一項研究發現,早在兩億多年前,獸腳亞目下的虛骨龍類身體已經開始變小,這比始祖鳥的出現還要早5000萬年,那時,大多數恐龍都在“變大”的道路上越走越遠,而虛骨龍類則在縮小自己的身體。

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快速小型化表明在當時或許較小的體型相比較大的體型有一定的優勢,例如在高樹上開辟新的栖息地和新的生活方式,甚至與身體的生理結構改變有關,但無論原因是什麼,身型變小可能是啟動飛行的前兆。

喙——長在臉上的一雙手

要在漫長的進化長河中打撈起一片“落葉”的問題在于,不知道具體落下的時間,是以科學家幾乎很難準确破譯鳥類從恐龍進化而來的全部細節。不過随着進化、遺傳學和發育生物學這三個領域的交叉,對于某些特定特征的探索變得相對簡單。

鳥類的喙擁有尋找食物、清理自身、築巢以及照顧幼崽等多功能作用,在鳥類祖先完成飛行的進化後,能夠在地球上繁衍至今的技能不僅源于它們出色的飛行能力,還源于它們強大的喙。

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毫不誇張地說,鳥類的喙相當于在臉上長出了一雙手。

在現代鳥類中,兩塊前颌骨合并成了喙,這種結構與恐龍、短吻鳄、古代鳥類和大多數其他脊椎動物截然不同,因為,科學家推測這可能是形成鳥的一張拼圖,沿着鳥類進化的曆程,它們揭開了形成喙的遺傳機制,隻需要進行一點點小的基因調整,就可以讓恐龍的臉出現在鳥臉上。

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完成這一“返祖”現象的是一隻雞的胚胎,研究人員通過在胚胎階段使用化學抑制劑讓雞複制古代祖先羊膜組織的表達,進而讓前颌骨無法形成喙,而是最為古老的上颚形态的骨骼表型,結果,經過處理的胚胎長出了更像恐龍的臉。

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藝術創作圖,避免倫理問題

具體來說,來自物體内部的微小變化也推動了宏觀上的進化,所謂見微知著,億萬年來,這都是自然不變的生存法則。

參考資料:

https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1252243

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25264248/

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/evo.12684

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