鳥類真的是恐龍變來的嗎？最新研究發現：長羽毛的近鳥龍不會飛

知識 03-05

鳥類的起源問題，一直是學術界的研究熱點。目前比較流行的觀點認為，鳥類是從恐龍的一個分支--獸腳類（也稱獸腳亞目）演化而來的，獸腳亞目有一個極具多樣性的演化分支，稱作虛骨龍類，被認為是鳥類的共同祖先。

虛骨龍是一種小型恐龍，此前的研究發現，虛骨龍類具有類似鳥類鎖骨（叉骨）的雛形，手部出現半月形腕骨（使腕部關節相當靈活，可以做出類似鳥類的手掌收疊於前肢側的動作），並且尾骨出現縮短和癒合現象，表明恐龍已經具有適應飛翔的進化趨勢。

但它們究竟是何時獲得飛行能力的，仍是論證鳥類起源問題的關鍵。

近年，我國遼寧省發現的一塊約1億6千萬年前的近鳥龍（虛骨龍的一個演化支）化石表明，恐龍也長有羽毛。這為鳥類的起源研究、尤其是恐龍到鳥的演化研究提供了新線索和新思路。

圖註：近鳥龍的化石及想像復原圖；來源：Wikipedia.org

在1月28日發表於《美國科學院院刊》的一篇論文中，來自中國科學院南京地質古生物研究所的泮燕紅博士及其合作者一起，從分子水平上解析了近鳥龍的羽和各時期鳥類的羽的結構差異。結果發現：近鳥龍的羽中已經有了一些現代鳥羽中富含的蛋白，並且，越靠近現代的鳥類，飛羽中支持飛行的蛋白含量越高。

該研究不僅為探討早期羽毛的演化提供了重要的分子生物學證據，還揭示了一個十分有趣的結論：帶羽毛的恐龍不能像鳥一樣飛行。這對於更好地了解物種演化過程中從「恐龍」到「鳥類」的跨越無疑有著重要的意義。

羽毛的演化歷程和分子構成

根據目前流行的觀點，羽毛演化歷史分為五個階段。鳥類最開始的時候羽毛像電線般，後來這些電線開始分叉，產生比較小的分支，分支進一步組合在一起，最後羽毛逐漸演化成了今天我們所看到的大多數鳥類羽毛的樣子。當然這是一個漫長的過程。此外，鳥類羽毛的功能在演化中也變得多種多樣，比如具有「炫耀」作用的孔雀羽毛，具有「飛翔」作用的鷹類羽毛等。

圖註：鳥類羽毛形態演化史；圖片來自網路

泮燕紅在接受採訪時表示，鳥類羽毛的演化一直是一個熱點問題，要回答這一問題，不僅要有其結構蛋白組成方面的證據，還需要其他的研究成果一起來全面還原鳥類羽毛演化的真相。蛋白質是生物體實現功能的載體，並且「結構決定功能」，角蛋白作為羽毛的主要結構蛋白，具有不易被分解、在化石中保存良好的特點，以角蛋白分子作為研究材料，有可能會為「帶羽毛的恐龍何時學會飛行」這樣的問題提供直接的分子證據。

那麼角蛋白是怎樣的一種蛋白呢？在整個演化史中，角蛋白都是構成羽毛的主要蛋白。角蛋白不溶於水、鹽溶液、稀酸或稀鹼，廣泛存在於發、毛、鱗、羽、甲、蹄、角、爪、喙、絲及其他表皮結構中。通過X射線衍射分析，角蛋白根據不同的二級結構可以分為兩種類型，含有α-螺旋結構的α-角蛋白和含有β-摺疊片層結構的β-角蛋白。