中生代獸腳亞目動(dòng)物(包括鳥類)前肢和后肢的形態(tài)差異。信用:王敏
（神秘的家擴(kuò)進(jìn)化解地球uux.cn）據(jù)中國(guó)科學(xué)院：從祖先龐大的恐龍環(huán)境中組合出會(huì)飛的鳥的身體是進(jìn)化生物學(xué)的一個(gè)持久話題。飛翔的大對(duì)的理濟(jì)南包夜美女全套外圍上門外圍女（電話微信181-2989-2716）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求鳥的身體平面圖顯示了身體尺寸的顯著減小和前肢的成比例伸長(zhǎng)。鑒于肢體和身體大小之間的早期肢體比例關(guān)系，對(duì)前者的鳥類改變很可能被整個(gè)身體大小的改變所掩蓋。
由于個(gè)體肢體元素的科學(xué)變化為自然選擇提供了直接基礎(chǔ)，因此它們對(duì)于理解從陸棲獸腳亞目恐龍向翼手目恐龍過(guò)渡的家擴(kuò)進(jìn)化解分支和譜系特異性進(jìn)化模式至關(guān)重要。然而，大對(duì)的理很少有研究明確地探索了早期歷史中特有的早期肢體鳥類肢體結(jié)構(gòu)的進(jìn)化路徑。
然而，鳥類現(xiàn)在，科學(xué)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(IVPP)的家擴(kuò)進(jìn)化解古生物學(xué)家報(bào)告了一項(xiàng)關(guān)于獸腳亞目恐龍-鳥類過(guò)渡時(shí)期肢體大小進(jìn)化的詳細(xì)科學(xué)研究。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然生態(tài)與進(jìn)化》雜志上。大對(duì)的理
通過(guò)量化形態(tài)差異和進(jìn)化速率，早期肢體研究人員發(fā)現(xiàn)了在鳥類起源附近向低差異的鳥類轉(zhuǎn)變和減速的進(jìn)化速率。這與傳統(tǒng)智慧形成了鮮明對(duì)比，傳統(tǒng)智慧認(rèn)為像動(dòng)力飛行這樣的進(jìn)化創(chuàng)新會(huì)引發(fā)并加速進(jìn)化速度。這種比較性的統(tǒng)計(jì)分析表明，進(jìn)化速率的降低可能主要?dú)w因于前肢進(jìn)化的低差異和低速率。

中生代獸腳亞目動(dòng)物(包括鳥類)前肢和后肢成分的進(jìn)化速率和速率漂移。信用:王敏
“我們認(rèn)為，前肢的進(jìn)化一直受到動(dòng)力飛行所需的基本‘藍(lán)圖’的限制，因此早期分化的鳥類可以實(shí)現(xiàn)的形態(tài)空間是有限的，”這項(xiàng)研究的濟(jì)南包夜美女全套外圍上門外圍女（電話微信181-2989-2716）提供頂級(jí)外圍女上門，伴游，空姐，網(wǎng)紅，明星，車模等優(yōu)質(zhì)資源，可滿足你的一切要求首席和通訊作者王敏博士說(shuō)。皇冠類群獲得衍生的飛行相關(guān)肌肉骨骼特征可能打破了肢體比例的限制，從而最終導(dǎo)致了現(xiàn)存鳥類前肢的巨大差異。
根據(jù)該研究的共同作者周忠和博士的說(shuō)法，“我們的分析揭示，在獸腳亞目恐龍歷史上，類似鳥類的肢體比例在前肢比在后肢建立得更早，支持了‘胸部早-骨盆晚’假說(shuō)。”
復(fù)原的差異模式和附肢進(jìn)化的速度證明了早期的avialan bauplan是如何被動(dòng)力飛行驅(qū)動(dòng)的自然選擇深深地塑造的。
相關(guān)：恐龍如何進(jìn)化到鳥？中國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)肢骨演化更慢變化更小
（神秘的地球uux.cn）據(jù)中新網(wǎng)北京6月5日電 (記者 孫自法）：億萬(wàn)年前的陸地霸主恐龍如何進(jìn)化成為展翅藍(lán)天的鳥？這無(wú)疑是脊椎動(dòng)物演化史中最為“震撼”的事件，過(guò)程中涉及大量骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)和表皮衍生物等結(jié)構(gòu)的變化，這些變化或是趨同、或是同源作用的結(jié)果，但多數(shù)都與飛行的起源相關(guān)。
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)王敏研究員與周忠和研究員最新完成的有關(guān)恐龍到鳥類演化過(guò)程研究發(fā)現(xiàn)，在其形態(tài)多樣性和演化速率的深時(shí)變化方面，肢骨演化更慢，變化更小。
這一“恐龍到鳥”研究的重要成果論文，北京時(shí)間6月5日夜間在施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-生態(tài)與進(jìn)化》(Nature Ecology& Evolution)上線發(fā)表。
論文第一作者和通訊作者王敏介紹說(shuō)，“恐龍到鳥”演化過(guò)程中最為顯著的就是以肢骨長(zhǎng)度所代表的體型改變，例如從整體趨勢(shì)看，在演化樹上和鳥類關(guān)系更近的獸腳類恐龍有著相對(duì)更長(zhǎng)的前肢。因此，系統(tǒng)地量化分析肢骨在鳥類起源過(guò)程中的動(dòng)態(tài)演化軌跡，是認(rèn)識(shí)“陸地奔跑的恐龍”成為“飛上藍(lán)天的恐龍(鳥類)”這一重要轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。
本項(xiàng)研究通過(guò)構(gòu)建包含大量獸腳類恐龍和中生代鳥類肢骨的形態(tài)演化空間，以及量化鳥類、非鳥類副鳥類和非副鳥類獸腳類恐龍這三個(gè)類群的肢骨多樣性，發(fā)現(xiàn)早期鳥類肢骨的整體多樣性最低，非副鳥類獸腳類恐龍最高，類似的差異也反映在前肢上。不過(guò)，當(dāng)研究對(duì)象聚焦于后肢時(shí)，差異就不明顯。
研究人員又對(duì)包括鳥類在內(nèi)的中生代獸腳類恐龍肢骨的演化速率進(jìn)行估算，結(jié)果顯示前后肢整體的演化速率在接近鳥類的起源節(jié)點(diǎn)時(shí)變慢，同樣的趨勢(shì)在前肢中也出現(xiàn)，但是在后肢的演化中卻沒(méi)有類似的變慢趨勢(shì)。這說(shuō)明演化速率在原始鳥類中的放緩，仍然是前肢作用的結(jié)果。
此次研究還對(duì)兩個(gè)形態(tài)功能指標(biāo)進(jìn)行了量化分析，分別是反映飛行方式的臂指數(shù)和反映地棲能力的腳指數(shù)，仍然發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)指數(shù)在鳥類中都是最低的，演化速率在鳥類中也是相對(duì)更慢。
“上述研究的發(fā)現(xiàn)與演化生物學(xué)的常識(shí)大相徑庭。”王敏指出，因?yàn)楫?dāng)某一種具有“演化革新”意味的特征(如上、下頜)或者形態(tài)功能(如飛行、咀嚼)在某一類群中出現(xiàn)時(shí)，通常認(rèn)為該類群的演化速率會(huì)變快、多樣性也會(huì)增加，因?yàn)檫@些“革新”會(huì)幫助生物進(jìn)入新的生態(tài)位。對(duì)于這一現(xiàn)象，本項(xiàng)研究認(rèn)為早期鳥類在肢骨形態(tài)上多樣性的貧瘠，以及演化速率的降低，主要受前肢“拖累”，這是因?yàn)樵陲w行的選擇作用下，原始鳥類的前肢只能夠在適合空氣動(dòng)力學(xué)作用的框架下發(fā)生有限變化。換句話說(shuō)，原始鳥類具有的“骨骼系統(tǒng)藍(lán)圖”在一些非鳥類獸腳類恐龍中就已經(jīng)出現(xiàn)了。
王敏表示，隨著許多和飛行相關(guān)的進(jìn)步特征，包括和飛行精細(xì)動(dòng)作完成相關(guān)的肌肉、韌帶、骨骼的關(guān)節(jié)方式等在演化后期出現(xiàn)，前肢的變化才能突破“瓶頸”，最終演化出現(xiàn)代鳥類所呈現(xiàn)的形態(tài)多樣的前肢結(jié)構(gòu)。
他透露，本項(xiàng)研究還為學(xué)界此前提出的、在鳥類演化伊始“肩帶演化在前，腰帶在后”這一假說(shuō)提供了量化數(shù)據(jù)的支持。
相關(guān)：從恐龍到鳥，為何演化變慢？
（神秘的地球uux.cn）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（胡珉琦）：生命演化史上有一些重要的節(jié)點(diǎn)事件，比如頜的出現(xiàn)，魚類登上陸地，爬行動(dòng)物飛上藍(lán)天等等。過(guò)去，科學(xué)家理所當(dāng)然地認(rèn)為，當(dāng)這類具有“演化革新”意味的特征或者形態(tài)功能在某一類群中剛剛出現(xiàn)時(shí)，該類群的演化速率會(huì)變快，多樣性也會(huì)增加。原因是，這些“革新”能夠幫助生物快速進(jìn)入新的生態(tài)位。
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員王敏一直從事早期鳥類演化研究，然而根據(jù)他所觀察到的中生代鳥類化石標(biāo)本卻顯示，剛飛上藍(lán)天的早期鳥類的多樣性似乎并不高。于是，他對(duì)演化生物學(xué)的這個(gè)“常識(shí)”重新進(jìn)行了求證，而結(jié)果也確實(shí)與先前的認(rèn)知大相徑庭。6月5日，相關(guān)研究成果發(fā)表在了《自然—生態(tài)與進(jìn)化》。
恐龍到鳥是脊椎動(dòng)物演化史上最為震撼的事件之一，這一過(guò)程涉及了大量骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)和表皮衍生物等結(jié)構(gòu)的變化，而這些變化多數(shù)都與飛行的起源相關(guān)。
“其中最關(guān)鍵的變化，就是以肢骨長(zhǎng)度所代表的體型改變。”王敏介紹說(shuō)，比如，從整體趨勢(shì)看，在演化譜系中，和鳥類關(guān)系更近的獸腳類恐龍有著相對(duì)更長(zhǎng)的前肢。
按照過(guò)去的猜想，早期鳥類的肢骨演化速率會(huì)比較快，整體多樣性也應(yīng)該比較高。可是，研究人員系統(tǒng)比較了鳥類、非鳥類副鳥類、和非副鳥類獸腳類恐龍這三個(gè)類群的肢骨多樣性，發(fā)現(xiàn)早期鳥類肢骨的整體多樣性竟然是最低的，而非副鳥類獸腳類恐龍是最高的，這種差異主要反映在前肢上。
研究人員又對(duì)包括鳥類在內(nèi)的中生代獸腳類恐龍肢骨的演化速率進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果也出現(xiàn)了相似的規(guī)律。前后肢整體的演化速率在接近鳥類的起源節(jié)點(diǎn)時(shí)反而是變慢了，而這種趨勢(shì)在前肢上表現(xiàn)的最為明顯。
如何解釋早期鳥類在肢骨形態(tài)上多樣性的貧瘠，以及演化速率的降低？
王敏認(rèn)為，這一現(xiàn)象主要是受到鳥類前肢的“拖累”。“在早期鳥類演化中，飛行具有很強(qiáng)的自然選擇作用。因此，原始鳥類的前肢只能夠在適合空氣動(dòng)力學(xué)作用的框架下發(fā)生有限的變化。”
“隨著許多和飛行相關(guān)的進(jìn)步特征，例如和飛行精細(xì)動(dòng)作完成相關(guān)的肌肉、韌帶、骨骼的關(guān)節(jié)方式等在演化后期的出現(xiàn)，鳥類前肢的變化才能突破‘瓶頸’，最終演化出現(xiàn)代鳥類所呈現(xiàn)的形態(tài)多樣的前肢結(jié)構(gòu)。”
王敏舉例，后期有一些高度特化的鳥類，比如魚鳥和黃昏鳥，它們能夠在海洋中進(jìn)行“潛水”飛行，而這種獨(dú)特的生活方式，跟它們細(xì)微的肌肉、韌帶、骨骼的關(guān)節(jié)方式的演化密切相關(guān)，他們比早期鳥類更有能力突破肢骨帶來(lái)的限制。
“當(dāng)生物在獲得了某種重要的特征、功能時(shí)，會(huì)對(duì)整個(gè)物種的發(fā)展產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。但這項(xiàng)研究告訴我們，我們還需要精細(xì)地區(qū)分，這種促進(jìn)作用在不同的演化時(shí)間階段所產(chǎn)生的影響是不同的。”王敏表示。
相關(guān)：從恐龍到鳥演化為何變慢
（神秘的地球uux.cn）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（記者 胡珉琦）生命演化史上有一些重要的節(jié)點(diǎn)事件，比如頜出現(xiàn)、魚類登上陸地、爬行動(dòng)物飛上藍(lán)天等。過(guò)去，科學(xué)家理所當(dāng)然地認(rèn)為，當(dāng)這類具有“演化革新”意味的特征或者形態(tài)功能在某一類群中剛剛出現(xiàn)時(shí)，該類群的演化速率會(huì)變快，多樣性也會(huì)增加。原因是這些“革新”能夠幫助生物快速進(jìn)入新的生態(tài)位。
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員王敏一直從事早期鳥類演化研究，然而根據(jù)他所觀察到的中生代鳥類化石標(biāo)本，剛飛上藍(lán)天的早期鳥類的多樣性似乎并不高。于是，他對(duì)演化生物學(xué)的這個(gè)“常識(shí)”重新進(jìn)行了求證，而結(jié)果也確實(shí)與先前的認(rèn)知大相徑庭。相關(guān)研究6月5日發(fā)表于《自然-生態(tài)與進(jìn)化》。
恐龍到鳥是脊椎動(dòng)物演化史上最為震撼的事件之一，這一過(guò)程涉及大量骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)和表皮衍生物等結(jié)構(gòu)的變化。“其中最關(guān)鍵的變化，就是以肢骨長(zhǎng)度為代表的體形改變。”王敏介紹說(shuō)，比如，從整體趨勢(shì)看，在演化譜系中和鳥類關(guān)系更近的獸腳類恐龍有著相對(duì)更長(zhǎng)的前肢。
按照過(guò)去的猜想，早期鳥類的肢骨演化速率會(huì)比較快，整體多樣性也應(yīng)該比較高。可是，研究人員系統(tǒng)比較了鳥類、非鳥類副鳥類及非副鳥類獸腳類恐龍這3個(gè)類群的肢骨多樣性，發(fā)現(xiàn)早期鳥類肢骨的整體多樣性竟然是最低的，而非副鳥類獸腳類恐龍是最高的，這種差異主要反映在前肢上。
研究人員又對(duì)包括鳥類在內(nèi)的中生代獸腳類恐龍肢骨的演化速率進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)了相似規(guī)律。前后肢整體的演化速率在接近鳥類起源節(jié)點(diǎn)時(shí)變慢了，而這種趨勢(shì)在前肢上表現(xiàn)最為明顯。
如何解釋早期鳥類在肢骨形態(tài)上多樣性的貧瘠，以及演化速率的降低？王敏認(rèn)為，這一現(xiàn)象主要受到鳥類前肢的“拖累”。“在早期鳥類演化中，飛行具有很強(qiáng)的自然選擇作用。因此，原始鳥類的前肢只能夠在適合空氣動(dòng)力學(xué)作用的框架下發(fā)生有限的變化。隨著許多和飛行相關(guān)的進(jìn)步特征的出現(xiàn)，鳥類前肢的變化才能突破‘瓶頸’，最終演化出現(xiàn)代鳥類所呈現(xiàn)的形態(tài)多樣的前肢結(jié)構(gòu)。”
“當(dāng)生物在獲得了某種重要特征、功能時(shí)，會(huì)對(duì)整個(gè)物種發(fā)展產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。但這項(xiàng)研究告訴我們，還需要精細(xì)區(qū)分，因?yàn)檫@種促進(jìn)作用在不同演化時(shí)期所產(chǎn)生的影響不同。”王敏表示。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41559-023-02091-z

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