新证据有助于解开最早的鸟类如何起飞
最早鸟类始祖鸟的模型。图片来源:凯伦·福塞特
(化石网cnfossil.com)据南安普顿大学:根据南安普顿大学发表在《发育生物学》期刊上的一项研究,第一批定居地球的鸟用其强壮的后腿在拍翼中做出两到三次有力的跳跃以实现飞行。
科学家们争论了一个多世纪,关于始祖鸟——一种有1.5亿年历史的爬行类动物——是如何飞向天空的。这种生物代表了非鸟类恐龙与鸟类之间的重要进化阶段,无法像现代鸟类那样仅凭一次跳跃就实现飞行。
始祖鸟肩部活动受限且无胸骨,这限制了其快速达到飞行速度的能力。直到现在,它究竟是如何离开地面的,仍然是个谜。
南安普顿大学古生物学家尼尔·戈斯特林博士解释说:“始祖鸟是第一只真正的鸟类。”“它全身覆盖羽毛,拥有翅膀,但也保留了许多明显的恐龙特征,比如长而骨质的尾巴、分指的爪子和无喙的牙齿。与我们今天所知的'鸟'相比,它并不算特别成熟。”
始祖鸟的插图。图片来源:马克·维顿
南安普敦大学生物力学教授马库斯·赫勒补充道:“我们知道始祖鸟无法依赖翅膀起飞——因为没有龙骨胸骨,肩膀也无法将翅膀抬高到背部以上——所以我们询问它的腿能带来什么影响。事实证明,起飞的关键在于腿部产生力量,随后翅膀接管。”
多年来,早起鸟类首次离地的机制被提出,包括在爬坡时拍翅,以及从高处滑翔——例如从树上或悬崖上滑翔。
这些方法在实验上难以测试,但根据已故科林·帕尔默博士的观察,团队将复杂的计算机建模与对活鸟(如鸥、喜鹊、乌鸦和雀类)的观察相结合,将模型与始祖鸟的解剖结构进行了拟合。通过分析髋部、膝盖和脚踝的关节力矩,以及肌肉容量,他们估算了这只古鸟的起飞速度。
包括巴黎国立自然史博物馆的宝琳·普罗维尼博士在内的科学家们得出结论,始祖鸟只需两到三次跳跃就能达到其最低可持续飞行速度,而无需现代鸟类那样耗费大量能量的单跳。
始祖鸟如何展翅飞翔。图片来源:科学平面设计
“我们的发现显示,一只中型、重达400克(0.88磅)的始祖鸟,在三次双足跳跃,或两次双足跳跃并两次跳跃之间向下拍翼时,可以实现7米(23英尺)的可持续飞行速度,”南安普敦大学前博士研究员埃里克·梅拉克博士说。
“所有鸟起飞时都会用腿推,”戈斯林解释道。“事实上,起飞所需的力量有90%来自腿部,然后翅膀接管了。
“始祖鸟要么跳起来,跳起来,然后拍打翅膀,要么跳起来,拍打翅膀,再跳一跃,再拍翅膀。
“虽然如今的鸟类只需一跃就能起飞,但我们仍然看到许多鸟类,如乌鸦、喜鹊和海鸥,也使用多跳技术。如果受到惊吓、紧张或威胁,他们会跳一次,或者像祖先一样,如果是为了节省能量,会跳两、三跳甚至更多。”
出版信息
E.A. Meilak 等人,《跳,跳,走开:关于始祖鸟利用多重跳跃机制起飞》,《发育生物学》(2026年)。DOI: 10.1016/j.ydbio.2026.07.018














