生命之树的一个分支，包括对未来鸟类的飞行至关重要的鸟喙出现的时间。Credit: 2023 Yurika Uno and Tatsuya Hirasawa CC-BY
据美国物理学家组织网（by University of Tokyo）：现代能够飞行的鸟类都有一种特殊的翅膀结构，称为普罗帕迪约，没有它它们就不能飞行。这种结构的进化起源仍然是个谜，但新的研究表明它是在非恐龙中进化而来的。这一发现来自化石中保存的手臂关节的统计分析，有助于填补鸟类飞行起源知识的一些空白。
很长一段时间以来，我们都知道现代鸟类是由生活在数百万年前的恐龙进化而来的。这使得研究人员希望用恐龙来解释鸟类特有的一些特征，例如，羽毛、骨骼结构等等。但是鸟类翅膀的一些特别之处引起了东京大学地球和行星科学系研究人员的兴趣。
副教授Tatsuya Hirasawa说:“在鸟类翅膀的前缘有一种叫做腱膜的结构，它包含连接肩膀和手腕的肌肉，帮助翅膀扇动，使鸟类飞行成为可能。”
“这在其他脊椎动物中没有发现，也发现它在不会飞的鸟类中已经消失或失去功能，这是我们知道它对飞行至关重要的原因之一。因此，为了理解鸟类飞行是如何进化的，我们必须知道炔属植物是如何进化的。这是促使我们探索现代鸟类的一些远祖——兽脚类恐龙的原因。”
虽然像在普罗帕塔哥尼亚中发现的那样的软组织不能很好地变成化石，但是有一些非常罕见的保存完好的例子。在图d中，普罗帕酮标记为ppt。Credit: 2023 Yurika Uno and Tatsuya Hirasawa CC-BY
兽脚类恐龙，如霸王龙和迅猛龙，有手臂而不是翅膀。如果科学家们能够在这些恐龙身上找到早期胎座的证据，这将有助于解释现代鸟类的生命之树是如何从手臂进化到翅膀的。
然而，事情并不那么简单，因为普罗帕酮是由不容易变成化石的软组织组成的，所以直接的证据可能无法找到。相反，研究人员必须找到一种间接的方法来识别标本中是否存在炔属植物。
平泽实验室的研究生Yurika Uno说:“我们想出的评估普罗帕塔哥尼亚存在的解决方案是收集恐龙或鸟类手臂或翅膀关节角度的数据。”
兽脚亚目动物的手臂和鸟类翅膀之间的这种比较表明，研究人员认为，当前者经过数百万年进化成后者时，普罗帕塔奇是如何允许不同类型的运动的。Credit: 2023 Yurika Uno and Tatsuya Hirasawa CC-BY
化石中手臂关节的连接方式揭示了是否存在前足膜。Credit: 2023 Yurika Uno and Tatsuya Hirasawa CC-BY
“在现代鸟类中，翅膀不能完全伸展，因为普罗帕酮限制了连接部分之间可能的角度范围。如果我们能在恐龙标本的关节之间找到一组类似的特定角度，我们就可以相当肯定它们也拥有普罗帕酮。通过对鸟类和非恐龙化石姿势的定量分析，我们发现了我们希望的关节角度的范围。”
基于这一线索，该研究小组发现，普罗帕蒂昂可能是在一群被称为兽脚亚目恐龙的恐龙中进化而来的，包括著名的迅猛龙。当研究人员在保存的软组织化石中鉴定出普罗帕塔属时，这一点得到了支持，包括那些有羽毛的恐龙龙和有翼的恐龙小盗龙。他们发现的所有标本都存在于飞行进化之前。
这项研究意味着我们现在知道了普罗帕酮是什么时候形成的，它将研究人员引向下一个问题:它是如何形成的。为什么这些特殊的兽脚亚目物种需要这样的结构来更好地适应它们的环境，这可能是一个更难回答的问题。
该团队已经开始探索化石证据和现代脊椎动物胚胎发育之间的可能联系，看看这是否会有所启发。该小组还认为，一些兽脚亚目恐龙可能进化出了普罗帕塔哥尼亚，而不是因为任何学习飞行的压力，因为它们的前肢是为了抓住物体而不是为了飞行。
平泽说:“大众媒体对恐龙的描述越来越准确了。“至少现在我们可以看到像羽毛这样的特征，但我希望我们能很快看到更现代的代表，兽脚亚目恐龙也有它们的普罗帕酮。”
这项工作发表在《动物学快报》杂志上。
