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  • 1 # 使用者1895184249929356

    布朗大學和哈佛大學的科學家們已經認識到,鳥類肩膀關節處有一個單獨的韌帶可以使鳥類的翅膀在飛行中保持穩定。

    在《自然》雜誌的電子預覽版上,他們對這塊堅韌的組織如何進化為鳥類飛行的關鍵要素進行了解釋。“動物是怎麼從地面飛起來的?或者說上肢是如何進化為翅膀的?這是一個令人著魔的問題。”該研究小組的領頭人,布朗大學生態和生物進化系博士後研究員大衛·拜爾說,“我們的研究發現,在鳥類的進化過程中,有一個單獨的韌帶在飛行方面發揮著越來越重要的作用。”拜爾和他的研究小組把精力集中於鳥類的肩關節,因為肌肉聚集的強大力量正是在肩關節處得以釋放。為什麼鳥類在飛行過程中其肩關節不會脫臼?或者說是什麼使翅膀在飛行中保持穩定?拜爾和他的研究小組以一種獨特的方式對此進行了廣泛的研究,他們分別研究了活動物和恐龍化石,同時還研究了作用於肩關節的骨骼力量和與空氣動力學有關的軟組織之間的互動作用。該研究小組的第一個研究物件是雞子。為了更好地理解鳥類如何在飛行過程中穩定它們的翅膀,研究人員使用了計算機X射線軸向分層造影掃描技術來繪製三維“虛擬骨骼”圖,同時還計算出保持流暢的飛行姿態所需要的力量。他們發現,能使鴿子的翅膀保持穩定的關鍵部位既不是肩胛骨也不是肌肉,而是喙肱狀骨韌帶。喙肱狀骨韌帶是一個連線鳥類肱部和肩部的短韌帶組織,它可以平衡肩關節處釋放出的所有力量——從鳥類胸部的胸大肌發出的拉力到鳥類翅膀下方產生的風推力,而後者正是現代鳥類飛行的關鍵所在。為了查明遠古動物的喙肱狀骨韌帶是否起著相同的肩部平衡作用,該研究小組還對短吻鱷進行了研究。短吻鱷是鳥類的近親,它們都是古蜥類動物(或祖龍)的分支。2.5億年前,地球上出現了古蜥類動物,它們曾經是地球上的“主要爬行動物”,後來逐漸進化成在中生代處於統治地位的恐龍。因此,要了解整個進化過程,短吻鱷是一個很重要的出發點。在哈佛大學生物學教授兼古脊椎動物博物館館長法裡西·簡金斯的實驗室裡,科學家們把三支短吻鱷放在機動化的踏車裝置上並給它們拍攝了X光影片錄影。拜爾和布朗大學進化生物學家史迪芬·蓋特西利用這些影片錄影製作出一部三維動畫片,動畫片準確顯示出短吻鱷在行走時其肩膀的動態位置。他們發現短吻鱷用的是肌肉而不是韌帶來完成艱苦的肩部支撐工作。接下來,拜爾從化石擋案找到有關始祖鳥的化石記錄並研究了始祖鳥的骨骼,許多古生物學家認為始祖鳥是地球上出現的第一種鳥類。拜爾甚至還前往北京對孔子鳥、楊氏中國似鳥龍和千禧中國鳥龍的化石遺體進行了研究,這幾種近期在中國發現的古代鳥龍是現代鳥類的近親。如果喙肱狀骨韌帶是鳥類產生飛行能力的關鍵所在,拜爾希望能在始祖鳥身上找到證據。然而,令人驚訝的是,似乎中生代飛行類動物的身上就已經逐漸進化出這種以韌帶為基礎的新的力量平衡系統。“這意味著,隨著時間的推移,鳥類的飛行器官得到了改進,”拜爾說,“我們的研究工作暗示,當早期的鳥類飛行時,它們在保持肩部平衡方面與現代的鳥類有所不同,因此它們的飛行方式可能與現代鳥類不同。一些科學家認為它們以滑翔的方式從樹上飛到地面或以振翼的方式飛離地面,我們在研究這種力量平衡系統時所用的方法可以幫助我們檢測這些理論。|更多

  • 2 # 測力稱重壓力感測器

    最常見的情況就是當幼鳥羽翼豐滿之後,成年鳥在一旁用叫聲和食物引誘,飢餓的幼鳥就會學著短距離飛行到成年鳥的身旁,此後逐漸學會長距離飛行。許多鳥類,包括烏鴉、猛禽、鵯、雀、鸚鵡等鳥類都是如此。

    還有一些則是出於本能,例如一些猛禽,它們在鳥巢中會不斷閃動翅膀,鍛鍊肌肉,當達到一定程度後便自動飛離巢穴,但通常短時間內還只是在巢穴附近短距離飛行,畢竟它們還要依賴親鳥狩獵、餵食。還有鴨、雞、雁等並不十分依賴飛行的鳥類也大都是在危險情況或遷徙時才會飛起。

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