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科技工作者之家 2020-07-23
近日,以色列海法大学生物学家Yosef Kiat、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星等科研人员合作,在《当代生物学》上发表论文指出,能够确保鸟类和非鸟长羽毛恐龙维持全年飞行能力的顺序换羽模式至少在约1.2亿年前已经出现,推测其演化与日常觅食或躲避掠食者的行为紧密相关。
鸟类演化出换羽行为,来修补身上磨损老旧的羽毛。鸟类换羽行为可以大致分为三种模式:顺序换羽,指羽毛尤其是飞羽,按照一定的顺序,在两翼对称而缓慢地替换;同时换羽,指的是一次性地换掉所有飞羽;随意换羽,指的是换羽模式很随机,没有规律地替换老旧的羽毛。换羽是鸟类生命周期中一种重要的行为,但对于这种行为的演化,目前学界知之甚少。
研究人员基于一个由302个现生鸟类构成的数据集,对鸟类换羽的演化历程,进行了宏观演化分析。
研究发现,现生鸟类的最近祖先是以顺序换羽模式进行换羽的;最早的顺序换羽行为至少在7000万年前就已出现;现生鸟类中几个独立的非顺序换羽的演化分支是后来独立演化出的。同时该研究也支持前人的假说,即顺序换羽模式可以使得鸟类在换羽期依旧保持飞行能力,同时换羽模式的鸟类在换羽期一般不能飞行,或者本身就已经丧失了飞行能力。
该研究还发现,鸟类的换羽模式与栖息地选择有关。顺序换羽模式的鸟类可以保持全年稳定的飞行能力,因此不需要在换羽期寻找特别的栖息地进行自我保护。而非顺序换羽模式的鸟类,往往需要生活在特殊的栖息地,以解决换羽带来的飞行能力丧失、食物获取能力不足,以及更高的被捕猎风险等问题。
研究进一步对中生代的非鸟长羽毛恐龙进行了观察研究,发现在著名的四翼恐龙——小盗龙中同样具有顺序换羽的现象。虽然之前在一具早白垩世的原始鸟类(属于反鸟类)化石中也发现了换羽的化石证据,但此次是顺序换羽行为的证据首次在化石记录中被发现,也是换羽行为首次在非鸟恐龙中被发现。
由于小盗龙的生存年代距今约1.2亿年,因此这个发现又进一步向前拓展了顺序换羽行为出现的时间,范围也扩大到了非鸟恐龙当中。也就是说,至少在距今1.2亿年的早白垩世,鸟类或者它们的近亲以及一些非鸟兽脚类恐龙,已经具有顺序换羽的行为了。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.046
内容来源:中国科学报
来源:中国科学报
原文链接:http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2020/7/356648.shtm
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