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- 科学者は鳥の飛行Vの謎を解く
エナンチオルニチン属からの先史時代の鳥の化石は、後肢に羽を示しており、翼の余分なペアの証拠です。 Xiaoting Zheng et al / Science提供
およそ1億5000万年前、鳥は進化し始めました。 今日、私たちが空に見る翼のある生き物は、ジュラ紀の期間として知られている5400万年の期間の間に、ティラノサウルスを含む獣脚類と呼ばれる恐竜のグループから降りてきました。 一部の種で飛ぶ能力が進化した理由は答えるのが難しい質問ですが、科学者は翼が有用だったために翼ができたことに同意します：地上の動物が空中に跳躍したり、羽ばたく生き物を滑らせるのを助けたかもしれません彼らの腕は推力を生み出します。
研究者が飛行の起源を探り続けると、化石の研究により、獣脚類、特に現代の鳥によく似たコエロロサウルス恐竜は、前肢と後肢の両方に大きな羽を持っていることが示されました。 しかし、これらの脚の羽に関する広範な証拠は、初期の鳥には存在しませんでした。 しかし、今日、 科学誌で今日報告された化石の新しい調査は、現代の鳥の最も古い共通の祖先におけるこの四翼の解剖学のいくつかの例を明らかにします。
現代の鳥には2種類の羽があります。体の外側を覆う羽根と、その下で成長する羽毛です。 中国の山東天宇自然史博物館の11種の原始鳥の約1億2000万年前の化石を研究した研究者たちは、これらの標本の骨格化石に、ペナセウスの羽とも呼ばれる羽根のある羽の1種類がきれいに保存されていることを発見しました各クリーチャーの後肢。 この発見の後、研究者たちは高く飛んでいたにちがいありません。飛行羽と呼ばれる鳥の羽の羽は、化石で見つかったものに似た、長く硬く、非対称の形をした白亜紀の羽です。 扇状に羽ばたくと、羽状の羽が鳥の翼幅の広い表面を形成します。これらの表面がないと、鳥は空中にとどまりません。
多くの平らなとげで構成されている白亜紀の羽は、いくつかの翼のある恐竜に存在していました。 初期の鳥の後足でそれらを見つけることは、鳥が飛ぶために2つの翼を使用する前に、彼らが4に依存していたかもしれないことを示唆します。 しかし、何百万年もの間、鳥はこの余分な翼のセットで徐々に羽を失いました。
この研究は、最初の鳥が4つの翼で飛んだことを示唆する既存の理論に追加します。 2004年に始祖鳥属の原始的な鳥の化石を調べたところ、動物の背中と脚に長い羽が見られました。 2年後、約1億5000万年前に住んでいたカラスサイズの動物に関する別の研究では、先史時代の鳥の羽は現代の鳥の飛行翼の羽に似ていることが報告されました。
今日で検討されたより完全なスケルトンの1つ 研究では、実際に骨に沿って後肢の白亜紀の羽毛が示されました 各脚の。 最も長い羽はほぼ2インチ伸びていました。これは、彼らが覆った足が1インチから2.5インチの長さであったことを考えると驚くべきことです。 実際、外見は現代の鳥に似ているエナンティオルニテスと呼ばれる鳥のグループからの標本は、後肢の骨に沿って保存された対称的にペアの大きな羽を示しました。 このような羽の配置は、現代の鳥の羽に見られます。
研究者は、第2の翼のセットが余分な揚力を提供したか、空中に引きずりを生じたと推測しています。 彼らはまた、鳥が空中浮遊体を操縦するのを助けたかもしれません。
これらの後部翼が実際に戦闘で機能的な目的を果たした場合、鳥の進化において重要な位置を獲得します。 鳥の動きは、飛行のための羽毛の腕と陸上での歩行のための足の組み合わせによって特徴付けられます。 この研究は、今日の鳥に存在する歩行脚がこれらの羽毛後肢の後に発達した場合、後脚の羽毛の喪失、したがって余分な翼のペアが、腕が特化した変化の期間を反映していることを示唆しています飛行のための飛行と脚。
今日、脚の羽は翼の羽よりもあまり発達しておらず（通常ははるかに小さくふわふわしています）、脚の保護と断熱材として機能します。 これらのふわふわしたビットもまばらです。代わりに、足は鱗で覆われています。鱗は羽の成長が抑制されている場合にのみ形成されます。 現代の鳥の研究は、これがどのように機能するかを示しています。 ヒヨコが胚から発育して成体になると、特定の遺伝子の発現方法を変えることで、羽毛のある脚を鱗のある脚に、またはその逆に変換できます。
リード研究者によると、鳥の後肢の羽に関する最近の啓示は、鳥の進化の初期に、同様の遺伝的かつより永続的な変化が起こった可能性があることを示唆しています。 この変化は、鳥の後ろ翼の喪失を引き起こし、2匹で飛ぶことができる進化の道を生き物を押し下げました。
