考古
恐龙是如何进化成飞行动物的
我们至今还不清楚动物是如何进化出能够飞行的能力的。对活生生的恐龙研究给古生物学带来了比该领域的创始人能想象到的更深入的见解。通过研究现存动物，我们可以更好地理解仅能通过化石触摸的物种。但是，尽管我们可以追溯鸟类起源于它们类似于伶盜龙的祖先，但一个关键问题仍然没有解答，就是恐龙是如何从陆生爬行动物进化成具有羽毛的飞行奇观。
最早被确认为鸟类的化石“阿基米德鹦鹉石”大约1.5亿年历史，对此问题提供的帮助有限。19世纪后期发现这种化石时，人们很快认为周围发现的羽毛证明它在史前巴伐利亚森林中翱翔。但随着时间的推移，“阿基米德鹦鹉石”看起来更笨拙而不是适于飞行。这种鸟类祖先具有不对称的飞行羽毛，但骨骼结构看起来不像现存鸟类那样能够飞行。这种矛盾导致了长期争论，它是否主要滑翔，还是使用与现代亲缘关系不同的飞行方式。无论答案是什么，解决这个谜团不能仅靠它的骨骼。随着更多具有羽毛的恐龙被发现，这个问题变得更加复杂。
自20世纪90年代中期以来，古生物学家发现了数十种具有羽毛的恐龙。其中许多是中生代鸟类的近亲，或者具有与飞行相关的适应性，包括具有长腿羽毛和长臂羽毛的“小盗龙”。实际上，古生物学家认为，飞行能力至少在三次独立进化事件中在恐龙中出现:一次是鸟类，两次是它们近亲恐龙，如“罗氏鸟龙”。这还不包括具有更适于飞行的解剖结构但还无法通过拍打翅膀飞行的羽毛物种。与其说鸟类及其祖先之间存在有序的飞行相关特征，不如说形成了一幅混乱的图景。
这改变了我们对飞行生物起源的整个认识。直到最近，羽毛恐龙一直被视为飞行进化各个阶段的代表。现在，古生物学家必须弄清楚，飞行能力是如何在鸟类和非鸟类恐龙之间独立多次进化的。“阿基米德鹦鹉石”祖先采取的路径可能与“小盗龙”或“罗氏鸟龙”祖先不同。
专家提出了许多关于飞行起源的假说。大致分为“从地面起飞”和“从树上下来”两种假说，大多数古生物学家倾向于从地面生活的类似伶盜龙的鸟类祖先如何进化飞行能力来解释。例如，具有羽毛的鸟类祖先可能追逐昆虫，试图用翅膀捕捉它们，这会优势地选择那些能在空中停留更长时间的恐龙。或者，飞行可能起源于滑翔，恐龙爬树滑翔通过森林，这会优势地选择那些能用翅膀拍打飞得更远的恐龙。现代鸟类的行为也提供了一些线索，比如鹌鹑在爬坡时拍打翅膀来稳定自己的方式。
每个关于空中恐龙进化的假说都关注我们无法直接观察的动物行为。专家必须从羽毛、骨骼、飞行的普遍机制以及现代鸟类如何起飞和保持飞行状态中找出线索。尽管通过骨骼机制和其他推断细节进行风洞试验来计算“阿基米德鹦鹉石”可能的飞行性能是可行的，但任何史前物种可能的行为与它在中生代实际行为之间总会有差异。进化不是朝着一个特定结果的有序进展，而是充满重复、死胡同和多样性的持续变化过程。
解决飞行恐龙起源的谜团没有单一答案，因为科学家面临多个案例需要考虑。无论是鸟类还是非鸟类恐龙，每个演化支的历史都必须独立研究。更重要的是，原本看似简单的第一个飞行恐龙问题实际上引出更多问题 - 不同地点和不同时期相隔数百万年的不同恐龙是如何独立进化类似能力的。比如，早在“阿基米德鹦鹉石”5，000万年前，与恐龙有亲缘关系的“翼龙”就已经统治天空。地球上从未缺乏飞行动物。我们现在推断出的飞行恐龙获得惊人飞行能力的故事比20年前复杂得多。当你看到小翅雀停在餐盒上，或秃鹫缓慢转动热气流时，你正窥见化石记录中最大的秘密之一。
本文译自 Popular Science，由 BALI 编辑发布。