裘銳

大量的恐龍化石證據(jù)表明，鳥類是恐龍的后代，并且古生物學(xué)家在恐龍化石上發(fā)現(xiàn)的羽毛也并不是鳥類獨有。既然恐龍是鳥類的祖先，那么為了演化成鳥類，除了翅膀，恐龍還做了哪些努力呢？

可以伸平雙臂的小盜龍（圖片來源/ 維基百科）

恐龍是鳥類的祖先？

鳥類的起源一直是古生物學(xué)研究的熱點。近年來，古生物學(xué)家就陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了大量與鳥類起源有關(guān)的恐龍化石，部分化石還保留了羽毛。有些形態(tài)和現(xiàn)今的鳥類幾乎沒有差別。古生物學(xué)家在一些恐龍的羽毛化石上還發(fā)現(xiàn)了黑素體的顯微結(jié)構(gòu)，這是構(gòu)成現(xiàn)代鳥類多彩羽毛的關(guān)鍵。這一發(fā)現(xiàn)不僅從顯微層面證明了恐龍和現(xiàn)代鳥類羽毛的相似性，古生物學(xué)家可據(jù)此大致復(fù)原一些恐龍的羽毛顏色。另外，部分長羽毛的恐龍體型較小，前肢很長，爪子彎曲，類似現(xiàn)生的樹棲動物，由此推測它們可能之前生活在樹上。

翅膀的隱藏進(jìn)化史

化石上的痕跡顯示，很多恐龍有著和現(xiàn)代鳥類一樣的羽毛翅膀。古生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，除了羽毛，恐龍的翅膀還有和鳥類相似的其他特征。

鳥類翅膀的體積無論多大，當(dāng)它們降落后，都會完全收攏在體側(cè)，哪怕是翼展3米的信天翁。這是因為羽毛接觸地面容易受傷，影響飛行。此外，鳥類的腕部結(jié)構(gòu)是翅膀完全收攏的關(guān)鍵。脊椎動物的腕骨分為近端腕骨以及遠(yuǎn)端腕骨，鳥類所有的遠(yuǎn)端腕骨融合成了一塊半圓形的腕骨，可以靈活旋轉(zhuǎn)。大部分恐龍的遠(yuǎn)端腕骨和其它爬行類動物相似，但很多帶羽毛恐龍的遠(yuǎn)端腕骨已經(jīng)向鳥類一樣愈合在一起，形成一塊半圓形的腕骨，說明它們已具備了收攏翅膀的能力。

近鳥龍、振元龍與長羽盜龍的化石都保留了羽毛

鳥類飛行需要不停拍打翅膀，但大多數(shù)的恐龍是做不出來的。陸地的脊椎動物前肢活動范圍取決于肩關(guān)節(jié)處肩臼窩的朝向。大多數(shù)的恐龍肩臼窩的開口是朝向身體腹側(cè)的，這導(dǎo)致它們只能前后運(yùn)動，而現(xiàn)代鳥類是朝向背側(cè)開口的，它們可以在側(cè)向進(jìn)行大范圍的活動。

古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，帶羽毛恐龍的肩關(guān)節(jié)情況位于其他恐龍和現(xiàn)代鳥類之間，肩臼窩開口于身體側(cè)面。古生物學(xué)家對它們的前肢活動范圍進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)一些帶羽毛恐龍可以把前肢抬升到水平位置，這表明它們已經(jīng)具備了拍打翅膀的能力。但與現(xiàn)代鳥類相比，帶羽毛恐龍的前肢活動范圍較小。空氣動力學(xué)研究結(jié)果顯示，帶羽毛恐龍的前肢活動范圍雖然較現(xiàn)代鳥類小，但足以支持它們進(jìn)行高效地滑翔。

鳥類的飛行秘籍

——雙重呼吸

為了飛上天空，改變呼吸系統(tǒng)也很重要。相比于在陸地上行走和奔跑，飛行是十分消耗能量的。為了吸收更多的氧氣，從恐龍到鳥類，它們演化出一套獨特的雙重呼吸系統(tǒng)，鳥類身體的氣囊數(shù)量遠(yuǎn)比其他動物要多。氣囊讓鳥類一次可以吸入大量空氣，有利于在飛行中給身體降溫。

古生物學(xué)家在帶羽毛恐龍，乃至一些更原始的恐龍的脊椎上，都發(fā)現(xiàn)了氣腔的痕跡，這些氣腔所在位置和現(xiàn)代鳥類脊椎上的氣腔非常接近，說明部分氣囊在恐龍的身上就已經(jīng)出現(xiàn)了。

恐龍和鳥類身體里存在9個氣囊，這些氣囊與肺相連。當(dāng)吸氣時，大量空氣進(jìn)入肺完成氣體交換，但還有部分空氣直接進(jìn)入氣囊;呼氣時，部分空氣則從氣囊出來，再次通過肺排出體外。這樣的呼吸過程，可以確保飛行中有足夠的氧氣。

恐龍到鳥類的演化讓我們深刻了解到，任何生物的演化都不是一蹴而就的，每個物種都是經(jīng)過數(shù)百萬年的演化，才形成今天的模樣。

?恐龍和鳥類的氣囊對比（圖片來源/ 維基百科）