耶路撒冷,2025年12月16日 (TPS-IL) — 一组罕见的1.6亿年前的恐龙化石正在重塑科学家对恐龙和鸟类飞行演化方式的理解,并提供了首个直接的行为证据,表明一些带羽毛的恐龙可能曾发展出早期的飞行能力,随后在其演化史的后期又失去了这一能力。
这一发现源于特拉维夫大学动物学学院及施泰因哈特自然历史博物馆的约瑟夫·基亚特(Yosef Kiat)博士领导的一项新研究,该研究是与来自中国和美国的研究人员合作进行的。该研究发表在同行评审期刊《通讯-生物学》(Communications Biology)上,通过检查化石羽毛中保存的换羽模式,引入了一种研究飞行演化的新方法——这在非鸟类恐龙中是前所未有的。
研究团队表示:“这一发现具有广泛的意义,因为它表明在恐龙和鸟类的演化过程中,飞行的发展比以前认为的要复杂得多。事实上,某些物种可能曾发展出基本的飞行能力,随后在演化后期又失去了这些能力。”
在此之前,科学家主要根据骨骼特征(如翼长、骨骼结构和肌肉附着点)来推断带羽毛恐龙的飞行能力。尽管这些线索提供了信息,但它们仅能提供间接证据。这项新研究更进一步,为这些动物实际的生活方式提供了功能上的见解。
研究人员检查了来自中国东部的9件化石,这些化石属于近鸟龙(Anchiornis),这是一种来自近鸟类(Pennaraptora)的小型带羽毛恐龙——该谱系包括现代鸟类的远祖,也是已知唯一在6600万年前的大灭绝中幸存下来的恐龙类群。这些化石极其罕见,因为它们完好保存了带有原始色彩的羽毛,包括带有翼尖明显黑斑的白色飞羽。
专门从事羽毛研究的鸟类学家基亚特博士表示,这种保存状态使研究团队能够分析换羽(即羽毛脱落和更换的过程)并将其作为飞行能力的诊断工具。“羽毛生长需要两到三周的时间,”他解释道。“在达到最终尺寸后,它们会与生长期间为其提供养分的血管脱离并变成死质。随着时间的推移,它们会磨损并被新羽毛替代——这个过程被称为换羽。”
在现代鸟类中,换羽模式根据动物是否依赖飞行而有所不同。
基亚特解释说:“依赖飞行的鸟类会以有序、渐进的过程换羽,从而维持翅膀之间的对称性并使其能够继续飞行。另一方面,没有飞行能力的鸟类,其换羽则更加随机和不规律。因此,换羽模式告诉我们,某个有翅膀的生物是否具备飞行能力。”
近鸟龙化石中保存的羽毛颜色使研究人员能够将完全长成的羽毛与仍在发育中的新羽毛区分开来,后者通过尚未与翅膀连续黑边对齐的黑斑来识别。当团队分析所有9个化石的这些生长模式时,他们发现羽毛的更换是不规律地发生的,而不是以协调的、对称的顺序进行的。
基亚特说:“根据我对现代鸟类的熟悉程度,我识别出了一种换羽模式,表明这些恐龙可能不会飞。这是一个罕见且特别令人兴奋的发现。羽毛保存下来的颜色为我们提供了一个独特的机会,让我们能够识别这些古老生物的功能性特征,而不仅仅是保存在骨骼化石中的身体结构。”
这些发现挑战了长期以来关于飞行演化遵循直接、线性路径的假设。基亚特指出:“恐龙谱系在2.4亿年前与其他爬行动物分道扬镳。不久之后,许多恐龙演化出了羽毛——这是一种独特且坚固的轻质有机结构,主要用于飞行和保持体温。”然而,他补充说,环境压力可能在某些情况下扭转了这一轨迹,就像在现代不会飞的鸟类(如鸵鸟和企鹅)身上发生的那样。
基亚特说:“羽毛换羽看起来像是一个微小的小细节——但当在化石中检查时,它可以改变我们对飞行起源的全部看法。近鸟龙现在加入了浑身长满羽毛但却没有飞行能力的恐龙名单,这凸显了翅膀演化的真正复杂性和多样性。”




