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標題: 港大研「恐龍擺尾」 揭飛鳥進化奧秘  
 
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港大研「恐龍擺尾」 揭飛鳥進化奧秘

 香港文匯報訊(記者 龐嘉儀)從古人製造第一隻風箏,到萊特兄弟發明飛機,都反映人類對飛翔天際的渴望,而雀鳥的形態更一直被借鑑用作設計飛機。香港大學地球科學系助理教授(研究)文嘉棋及其研究團隊,針對恐龍以至現今雀鳥尾巴的構造,收集大量化石及相關樣本數據,並透過生物力學電腦程式模型,首次成功將不同動物物種的尾巴柔韌度演化過程復原,揭示在有關進化流程中,尾骨的特性包括長度、直徑、重量、韌度等,對於恐龍保持平衡以及雀鳥飛行的重要性。有關研究除是動物脊椎形態進化的新突破,更可望為現代飛機設計帶來啟示,相關論文今日會於國際知名網上期刊《PLOS ONE》發表。
 包括暴龍等的兩足肉食性恐龍(或稱獸腳類恐龍),可說是現今雀鳥億萬年前的祖先,而隨著之後的進化,雀鳥的尾巴變得比其遠祖更短更韌,助牠們飛得更出色。
蒐化石量脊椎 短尾有利飛行
 文嘉棋(Michael Pittman)及來自英國倫敦大學學院、皇家獸醫學院與美國布朗大學的研究人員,花4年時間收集了約30個相關動物物種的化石,集中量度不同物種的脊椎及尾骨尺寸,以了解這些尺寸對生物脊椎關節的柔韌度有何影響。研究最終取得近4萬個樣本,並透過特設的電腦程式,利用幾何和生物力學組成模型,把早期的兩足肉食性恐龍,至現今雀鳥的尾巴柔韌度演化過程加以復原。
 物種尾巴的結構和功能取決於不同而重要的指標,包括長度、直徑、尖幼度、重量和是否有助空中活動的羽毛;而是次研究重點之一,是揭示恐龍尾巴演進的特點。文嘉棋指,兩足肉食性恐龍及其後的演化物種,於尾巴形狀和功能上有明顯差異;早期恐龍的尾巴長而強壯,有助保持平衡;而現今雀鳥的短小尾巴則有助控制飛行,尤其在著陸和轉彎時發揮功用。
印證「今鳥飛行勝遠祖」說法
 他解釋,恐龍尾巴在早期進化階段,關節續漸變得柔軟,最初有助支撐體重和保持平衡,不必不斷地作調整變成適合透過動作去保持平衡,如走鋼線一樣。但在後來雀鳥的進化中,關節逐漸變韌,這令雀鳥的肌肉變得更大力,從而讓牠們那變短而帶更多羽毛的尾巴,在飛行時製造出更大的上升力。而相對於遠古雀鳥和其恐龍祖先,後期及現今雀鳥的尾巴有著更大的活動範圍,令牠們能對尾羽的飛行活動面的形狀和角度作出更大幅度的調整。因此,後期的雀鳥能運用更大範圍的飛行動力,印證了「現今雀鳥比遠古的祖先是更精煉更靈活的飛行動物」的說法。
研究論文今刊《PLOS ONE》
 文嘉棋又指,自早白堊紀的遠古雀鳥開始,雀鳥擺動尾巴的能力至今已經歷了約1億2,500萬年的進化,而是次研究為了解尾巴的形態演化帶來新突破,他亦構建出原始鳥類脊椎形態演化復原圖,為學界帶來更全面參考,有關研究論文今日將於《PLOS ONE》網上刊登。
 是次研究是文嘉棋於倫敦大學學院的博士論文項目,他及團隊以4年時間,走訪英、美、加拿大、內地的遼寧、河北、內蒙古的博物館及沙漠等地,採集樣本及數據。從小於英國長大,但母親為香港人的他坦言,從小對地質學及恐龍研究有興趣,亦喜歡到西貢爬山。他又指,雀鳥的飛行能力與現代航空息息相關,期望是次研究除有助學界了解進化論,亦能為未來的飛機設計帶來靈感。




Life finds a way.
2013-6-21 11:17 AM#1
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trilo (鏡眼蟲)
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HKU 研究古生物! GREAT!!
2013-6-25 04:10 PM#2
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