小型恐龍腳印提示飛行演化新線索

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在恐龍曾經活躍的世界裡，一些小型、鳥類般的掠食者可能比我們想像的更早開始了「飛行」的嘗試。最近，科學家們在南韓發現的微小腳印證明，這些動物利用羽毛翅膀進行某種介於跑步與飛行之間的動作，類似「拍翅奔跑」。

來自馬里蘭大學的古生物學家托馬斯‧霍爾茨（Thomas Holtz Jr.）及其團隊發現了距今約一億年的足跡，這些足跡屬於一隻名為Dromaeosauriformipes rarus的小型馳龍類恐龍。這些足跡在一塊南韓的岩石板中保存下來，由於其步幅顯得異常大，科學家推測它可能不只是跑步，而是利用羽毛翅膀來提升速度，實現更遠距離的移動。




來自南韓晉州層的 Microraptor 類恐龍 Trackway 2 顯示出足跡與地面接觸，可能伴隨產生氣動力的行為，但無法確定具體的飛行動作。
這些足跡形狀明顯，並通過 3D 模型確認是 Microraptor 類恐龍留下的。（圖／《美國國家科學院院刊》）


「這傢伙真是迷你——它是我們所見過最小的恐龍之一，」霍爾茨博士說。「這些足跡的跨度相當大，這讓我們非常好奇，因為腳印小但步幅如此驚人。」這也激發了科學家進一步研究其移動方式的想法。

根據研究，這種被稱為「拍翅奔跑」的移動方式介於飛行和奔跑之間。動物通過拍打羽毛翅膀產生的氣動力，不僅能跑得更快，還能短暫離地，例如迅速攀爬到樹上。這種飛行雖然還未達到完全的滑翔或持續飛行，但對於這些微小恐龍來說，已經是一個令人驚奇的進步。



還沒學會飛 要先學會跑



Trackway 2 的相對步幅在 2,637 個其他獸腳類恐龍足跡中，以及與現存高速奔跑動物相比，顯示出顯著的差異。
（A）Trackway 2（紅星）相對步幅超過了所有已知的其他獸腳類恐龍足跡，包括同一層面的 Trackway 1（灰星）。
        與之相比，來自 Minisauripus 的下一高步幅記錄（藍色方塊）也顯示出 Trackway 2 的突出。
        相對步幅是指平均步幅長度除以平均足跡長度。足跡數量為 2,638。
（B）Froude 數比較顯示，Trackway 2 的 Froude 數遠高於現存的奔跑哺乳動物、鳥類，甚至是已知的高速獸腳類恐龍（如 Minisauripus）。
（圖／《美國國家科學院院刊》）


參與這項研究的科學家，包括來自香港中文大學的古生物學家邁克爾‧皮特曼（Michael Pittman），對這一發現充滿興奮：「我們現在可以超越以往有關恐龍是否在演化飛行前就開始用翅膀幫助移動的爭論，轉而研究哪些物種具有這種能力，以及這些能力發展的程度。」

這些足跡的研究結果還顯示，Dromaeosauriformipes rarus 若僅靠後肢力量，跑速約需達到每秒10.5公尺，這比任何現存的奔跑動物，包括鴕鳥和獵豹，還要快。由於如此高速移動似乎不太可能，科學家推測，這隻小恐龍在移動過程中利用翅膀的氣動力來拉長步幅，以較低速度實現更長的移動距離。

「這隻恐龍的足跡顯示它似乎正在起飛或降落的過程中，」霍爾茨博士補充道。「就像飛機降落時會輕輕彈跳幾次再穩定下來一樣，這些小型恐龍在空中飛行的技巧相對現代鳥類來說依然笨拙，但已展現出驚人的適應能力。」

這項研究成果已發表在《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS）上，揭示了恐龍如何一步步接近飛行的謎團，也讓我們更接近解開古代生物如何實現飛行的奧秘。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/animals/20241025_01/