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有一大类鸟类不得不带着金沙集团官网,还真就以为企鹅是会飞行的

问:如果让你根据企鹅的骨骼来复原企鹅,你会把企鹅复原成什么样子?
我们现在看到了古生物的复原图,靠谱吗?

说到“平胸”,这估计是妹子们最不喜欢的一个词了。不过在鸟类世界,有一大类鸟类不得不带着“平胸”的头衔招摇过市,这就是地球上一大类古老的鸟类——平胸总目(Ratitea)鸟类。当然,为了“避免歧视”,科学家们也用这些鸟类颚骨的共同特征命名这些鸟类,称其为古颚总目(Paleognathae)。5月23日在《自然》上发表的一篇论文重新梳理了该类群鸟类之间的关系,其中有一些结论令人耳目一新。

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“平胸”家族都有哪些成员?

之所以以“平胸”相称,是因为这一类鸟类的胸骨缺乏突起的龙骨突,因此使得胸大肌缺乏足够的附着面,因此这些鸟类都无法飞行。不过,作为丧失飞行能力的补偿,这些鸟类成为了地球上体型最大的一类鸟——没错,我们看到的非洲鸵鸟(Struthio
camelus
)、鸸鹋(Dromaius novaehollandia)、鹤鸵(Casuarius
spp.)以及美洲鸵(Rhea
spp.)等,就是平胸类的代表。此外,还有两类灭绝于数百年前的巨大鸟类:分布于马达加斯加的象鸟(隆鸟目Aepyornithiformes)和分布于新西兰地区的恐鸟(恐鸟科
Dinornithidae)。当然,平胸类还包括一些较为小型的鸟类,例如大家所熟知的几维鸟(Apteryx
spp.)和不为人熟知的䳍(䳍形目Tinamiformes)等。

金沙集团官网 2齿鸠(Didunculus
strigirostris
)与南褐几维(Apteryx
australis
)的骨骼。蓝色标亮部分为齿鸠的龙骨突。

平胸总目鸟类几乎全部分布在南半球,它们共同的形态和解剖学特征成为了研究生物进化的良好对象。长期以来,人们认为平胸总目的最近共同祖先起源于一类生活于约7500万年前、分布在冈瓦纳大陆的不会飞行的鸟类。然后,随着冈瓦纳大陆的破碎和漂移,平胸类被分隔在不同的大陆上,开始了彼此不同的演化道路,这也就是“落地后再分化”。通常人们认为,鸵鸟和象鸟关系最近,且都分布在非洲,这是非洲大陆脱离冈瓦纳大陆后最早分化的一支;而几维鸟和恐鸟关系最近,也都分布在新西兰,因此它们是新西兰脱离冈瓦纳大陆后被封闭的。而由于澳大利亚和南美洲最后与南极洲脱离,因此分布于澳大利亚、新几内亚以及南美洲的鸸鹋、鹤鸵和美洲鸵则最后分化出来。

金沙集团官网 3各种现存平胸类尺寸比较。从左自右依次为:鸵鸟、鸸鹋、鹤鸵、美洲鸵、几维鸟与䳍。
图片:shutterstock

如果让你根据企鹅的骨骼来复原企鹅,你会把企鹅复原成什么样子?

“平胸”家族的新谱系

来自澳大利亚阿德莱德大学古生物学家艾伦·库珀(Alan
Cooper)率领的研究团队对平胸总目鸟类演化历史的传统认识发起了挑战。库伯长期以来致力于探究几维鸟这种“奇异”鸟类的起源。他从多种平胸类鸟类,尤其是从已经灭绝的恐鸟和象鸟骸骨内提取出了DNA,然后使用高通量测序方法得到了几乎完整的象鸟线粒体基因组。通过比较多种平胸类鸟类的线粒体基因组序列,库珀发现,传统上认为处于一支的非洲鸵鸟和象鸟关系很远。而更令他惊讶的是,传统上认为与恐鸟关系最近的几维鸟,从分子证据来看最近的近亲却是位于万里之外的马达加斯加岛上的象鸟!而且通过计算分化时间发现,象鸟和几维鸟在约5000万年前分化,而恐鸟则是在约6000万年前分化的。换句话说,新西兰国鸟几维鸟居然不是新西兰土著,而是一个源自海外的“偷渡客”!

金沙集团官网 4巨恐鸟(Dinornis
robustus
,左)和象鸟(Aepyornis maximus,右)的骨骼以及象鸟的蛋。
图片:unimelb.edu.au/wiki commons

如此不同寻常的证据意味着我们之前对整个平胸类鸟类的进化和分布观点可能出现了根本性的偏差。然而,如何解释几维鸟和象鸟这对亲戚会分布在地球两端这一现象呢?库珀提出了一个大胆的猜想,那就是几维鸟和象鸟的共同祖先,是依靠飞行进行迁徙的!

通过对序列比对数据进行分析发现,事实上整个平胸类丧失飞行能力的特点并非是分化之前就发生的,而是至少独立发生了5次,甚至有可能独立发生了6次。长期以来,人们认为平胸类共同祖先不能飞的一个重要理由是它们缺乏提供飞行肌肉附着面的龙骨突。然而,龙骨突的缺失意味着飞行能力不强,但并非不能飞行。例如分布在南美洲的䳍类就可以进行短时间的飞行。此外,在世界多地早第三纪地层中也发现了能够飞行的平胸类(古颚类)鸟类化石。因此有理由相信,平胸类的共同祖先是一种体型较小的、可以飞行的鸟类。整个平胸类实际上经历了一个“分化后再落地”的进化模式。

库珀为我们描述了一个新的平胸类进化模式。在距今大约1.3亿到1亿年前,非洲大陆和马达加斯加首先从冈瓦纳大陆上脱离,使得鸵鸟的祖先,以及象鸟和几维鸟的共同祖先成为了最先分化的一支。随后新西兰从冈瓦纳大陆脱离,隔离了恐鸟的祖先。最后在第三纪早期,澳大利亚、新几内亚和南美洲与南极洲分离,带上了其他的平胸类,成为了美洲鸵、䳍和鹤鸵的祖先。而就在新西兰和马达加斯加岛尚未飘远之时,马达加斯加岛上的几维鸟祖先又迁徙到了新西兰,最终成为了目前看到的几维鸟。

金沙集团官网 5大陆漂移(A)、传统观点中的平胸类关系(B)和基于分子证据的平胸类关系图(C)。
图片:参考文献1

一个让古生物学家挠头皮的话题,假如从来没见过企鹅而仅凭一副骨骼来还原企鹅的的话,也许跟现代真正的企鹅大相径庭了!

为什么平胸们纷纷放弃了飞行能力?

解决了关系和迁徙问题,还有一个问题值得考虑,那就是为什么这么多的平胸类会“不约而同”的放弃飞行能力,并且很多体型变的如此之大呢?库珀给出了自己的解释。平胸类的分化刚好处于6500万年前恐龙大灭绝的时期。大量恐龙的灭绝使得鸟类摆脱了这个强大竞争对手的压制,而此时哺乳动物尚未大型化,于是鸟类纷纷利用这一“空窗期”,占据了恐龙所在的生态位。需要高耗能的飞行对于此时的平胸类来说是个不划算的买卖,于是它们纷纷放弃了飞行,体型变得越来越大,占据了巨型动物的生态位,从而出现了诸如象鸟、恐鸟、鸵鸟、鸸鹋等大型平胸鸟类。那么,为什么几维鸟和䳍没有大型化呢?库珀解释道,俗话说一山不容二虎,如果一个地区存在两种或多种不能飞行的平胸类,那么由于竞争,只有一种可能向着大型化发展,从而占据顶端生态位。例如,几维鸟来到新西兰后,由于恐鸟已经成为了当地“霸主”,因此几维鸟不得不保持着小体型和夜行性的习惯。而䳍则可能是与美洲鸵竞争的失败者。

对于平胸鸟类放弃飞行和大型化的“生态位竞争”理论,还能解释其他很多问题。例如,对于其他鸟类来说,放弃飞行及大型化的前提是缺乏竞争者。由于哺乳动物在第三纪的兴起,很多鸟类(包括平胸类)错过了机会。只有在缺乏哺乳类的竞争者的前提下,鸟类才会向放弃飞行和大型化方向演化。例如毛里求斯岛上的渡渡鸟(Raphus
cucullatus
),就是因为当地缺乏大型哺乳动物,才从类似鸽子的祖先演化成大型不会飞的陆栖鸟类。此外,几维鸟的一项“特技”是能生出几乎为体重1/4的蛋,其大小仅次于鸵鸟蛋。对于这一特征的解释,则是因为一个巨大的蛋意味着孵化出的幼年几维鸟也相当大,这对于对抗鸟类猎食者以及竞争者来说无疑是一个巨大的优势。(编辑:老猫)

这就是愚人节中会飞的企鹅,加了BBC的LOGO,各位是不是就信以为真了呢?其实假如我们没有见过企鹅这种憨态可掬的样子的话,还真就以为企鹅是会飞行的!

参考文献

  1. Mitchell KJ et al. Ancient DNA reveals elephant birds and kiwi are
    sister taxa and clarifies ratite bird
    evolution,Science344(6186): 898-900, DOI:
    10.1126/science.1251981

一、复原出来的企鹅会长什么样?

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  • 自然控

我们来确定下企鹅的三个最为明显的特征

1.一副超长的脖子

2.一双占了全身三分之一的大长腿

3.还有一个飞鸟特征的胸骨龙骨突起

从这三个特征来看,企鹅将会有有一副如秃鹫一般的脖子!

秃鹫的脖子,按比例来看与企鹅的挺像!

但却又有一个如一脸懵逼的北极海鹦般的大嘴!

北极海鹦的大嘴跟企鹅的脑袋比起来,比例也似乎挺合适!

大长腿呢?那种鸟类会比较合适?似乎和长腿兀鹰非常接近!

尽管很难拼凑出这种不伦不类的鸟类,但有一点可以肯定,企鹅骨架的摆放肯定会有一个飞行姿势,因为古生物学家判断,这种生物可能会飞行,但可能飞不远!

因为中间还有一个重要的证据是:胸骨龙骨突起,这是现代鸟类是否会飞行的一个重要特征:

绝大多数鸟类的胸骨腹侧正中具有1块纵突起,因像船底的龙骨,故称为龙骨突。常见于善飞的鸟类,供动翼肌的附着用;丧失飞翔能力的鸟类,如鸵鸟、鸸鹋等,龙骨突不发达或退化。

从这一点来看,企鹅是不是非常像一种飞行的鸟类?因此如果从骨架的角度来复原企鹅的话,目测是古生物学家是有懵逼了!

二、企鹅为什么会变成现在这副模样?

也许跟它的生活环境是有非常大关系的,从古老的企鹅化石来看,甚至远古企鹅比现在更为高大!

显然这种体型在远古时期也是无法飞行的,那么经过了数千万年的进化,为什么还保留了飞行鸟类的的龙骨突起?可能要从企鹅的生活特性着手了:

企鹅即使在-60℃也能正常生活与繁殖,在陆地上走路一摇一晃,跑动起来连滚带爬,无比狼狈!企鹅真正的王国在水下,在水中它的速度可达25-30千米/小时,一天游上160千米也是非常正常!

各位有没有发现,水下就是企鹅的天空,它们的“飞翔”是在水中进行的,那一双小翅膀就是为了水下潜泳而特别准备的,另外企鹅的脚蹼在水里从来就没动过,跟鸭子不一样,企鹅的脚蹼是用来稳定和辅助方向用的,因此企鹅的小翅膀必须强壮有力,因此它在水里的行为不亚于鸟类在天空中的飞行!也许这就是企鹅仍然保持了龙骨突的真正原因!

河马也很难的。

哈哈,这是个非常有趣的问题。如果没有见过活着的企鹅,还真可能把企鹅复原成某种“不太善于飞行”的但“可以飞行”的鸟类。我不大可能把它归为跟鸵鸟或鸸鹋一类的不能飞的鸟类。

企鹅的骨骼更类似可以飞行的鸟类

上图:企鹅的骨架,请特别注意他的胸骨。

企鹅的骨骼从外形看并不像诸如鸵鸟、鸸鹋或已经灭绝的象鸟等不能飞行的鸟类,而更像是会飞行的鸟类。

这是一个有趣的事实——

除了企鹅外,所有现存的(非灭绝的)不会飞的鸟类都属于称为平胸鸟的群体,特征是胸部没有龙骨突,但飞鸟和企鹅具有这个特征。

【平胸鸟】是胸骨扁平如筏的鸟类。没有用以扩大飞行肌肉固著面积的龙骨突起,因此不能飞行。包括一些古今最巨大的鸟类,如象鸟和恐鸟。现存的平胸鸟包括鸵鸟、鸸鶓、鹤鸵、鶆鴁(美洲鸵鸟)、几维。适于在地面上奔走的大型走禽类。胸骨扁平不具龙骨突起。无飞翔能力而善于快速行走,翼退化,胸骨平,锁骨退化或完全消失。

【龙骨突】是飞鸟胸骨上的一个脊状结构,用作翼肌的附着点。
企鹅在不会飞的鸟类中非常有趣,因为它也有一个龙骨突,而且很明显,翼肌附着在上面,但它不是用这些强壮的肌肉在空气中推动身体,而是在水中推动身体,因此所需的力量甚至比飞鸟更大。

上图:对比一下典型的鸟类骨骼。企鹅也能做出这个姿势,只是腿略短了点,因为企鹅的tarsometatasus骨很短,这一点跟人类倒是很相似,因此鸟类是趾行,而企鹅跟人类一样是跖行,这是适应直立行走的结果。

跟直立行走的人类比较

这个特征很容易让“不知情”的人误以为企鹅可能是某种能够飞行的鸟类,要是他无法从解剖学看出企鹅的正确的站姿的话。

上图:企鹅的站姿跟人的站姿在骨骼层面的比较。毕竟不是一个物种,企鹅要兼顾游泳和直立行走,只好抛弃“大长腿”的设计了。而人类自以为很善于游泳,但其实不然,大长腿非常不适合游泳。

企鹅骨骼的另一个隐藏特征是,它具有实心的而非类似飞鸟的空心骨骼。这增加了企鹅身体的平均密度,有助于企鹅潜入更深的海水以捕捉猎物,但这显然不利于飞行。天空和海洋不能兼得啊!
此外,它们的翅膀已经适应了在水中的流体力学,因而进化得更像鳍,比飞鸟的翅膀短了点,且具有扁平的骨骼,这并不利于飞行——毕竟水的密度比空气大多了,要推动水,就需要更强健的实心骨骼作为支撑。

总结

企鹅从骨骼上看,更像它能飞的祖先,若不仔细分析,可能不大能够确定它究竟是在水中“飞行”还是在空中。但一些隐匿的线索可以揭穿企鹅的真实身份。

而对于很多已经灭绝的古生物来说,要准确地复原它们的外形以及它们的生境的确是一项对分析和推断能力的挑战,这就跟罪案现场一样,要根据遗体来了解其生前的生活细节。这并不容易,但也绝非无迹可寻。需要的只不过是足够的信息。类似的著名例子就包括恐龙和始祖鸟等等。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

我是小地,我来回答!

这是一个比较有意思的问题,要说古生物的复原图(模型)在平常的生活中见得最多的当属恐龙了,这些形形色色的恐龙模型都是科学家根据“恐龙”的化石推测出来的,其真实的长相与复原之后的样子是否一致或者说相似度有多高都已不得而知了。

企鹅是是恒温卵生动物,属于一种最古老的游禽,有“海洋之舟”的美誉。虽然企鹅属于鸟类的一种,但它的显著特征之一就是不能飞翔,与鸡鸭是不擅长飞行的禽类有着本质的区别。

从企鹅的体型来看,由于企鹅的种类有18个独立物种之多,每一个品种都有各自的一些参数,如小蓝企鹅是企鹅界的“袖珍”一族,其体高约40厘米,重约1公斤,基本上与水鸭有的一比,而帝企鹅则是企鹅物种里的“巨无霸”,高约110厘米,体重则不低于35公斤。

企鹅是一种鸟,一般以小鱼小虾、乌贼等为食,由于其嘴巴(喙)较小且没有牙齿,因此在吞食食物时要靠舌头以及上颚倒刺相互配合以免食物滑落。

以上是我们实实在在看到过的企鹅的真是面貌,由于企鹅的脚是长在身体的最底下部位,因此走起路来活像身穿燕尾服的西方绅士。不过,企鹅的身体结构特殊,并不擅长在陆地上快速行走或奔跑,但是一到了水里就如同“浪里白条”,游速最高可达30公里每小时。

假如我们不知道企鹅的上述基本特征,仅靠企鹅的骨架来复原,鉴于它有鸟的一些基本特征有翅膀、喙、脖子等,很有可能会将企鹅“复原”成为一只体型较大且攻击性较强的飞鸟。

以上内容,欢迎点评!

这是我刚复原的,企鹅。

当前靠谱的复原技术就是人体颅骨复原,基于统计上的大数据,根据性别,年龄等添加软组织,最大限度模拟死者生前模样,协助破案。这在类似电视剧电影中都可以看到。

复原的前提是有大数据支持。如果没有见过企鹅,又找不到企鹅的任何资料,这是就得研究骨头的类型,从已经发现的动物骨骼中找到类似的进行研究。至于复原程度,取决于参考的动物模型,照猫画虎,至于反类犬,技术不行。

恐龙的复原更多的是猜,年代很遥远,谁都没见过,同类型的生物都找不到了,况且发现的骨骼都不一定完全。科技的发展,可以根据残留的有限细节推测各种肌肉的走向等细节至于是皮肤鳞甲还是羽毛等,以猜测为主?

仅凭骨骼恐怕连冷血动物和热血动物都分不清楚,就象现在面对恐龙的骨骼一样,没有谁敢定性它到底是冷血动物还是热血动物。

不用说了 肯定是这个

所以恐龙可能是有羽毛的,霸王龙可能长的和鸡差不多

我们看到的古生物复原图基本靠谱(除了肤色,恐龙究竟是什么颜色的没法确定)。你们不知道科学家是怎么复原的,或者你看到骨架想到了无数种可能,对不起,严谨的科学已经限制了其他可能,只有一个可能。如果你去认真学下,就会知道了。

就像牛顿定律,知道了几个力,就能知道物体具体运动轨迹,而不知牛顿定律者,认为这样轨迹有可能,那个轨迹也说的通,怀疑科学家测算出来的轨迹认为没有唯一性,认为有多重多种可能,甚至嘲笑科学家的死脑袋。

说一遍,目前的古生物复原图基本没错,除了肤色确定不了。肤色的确定暂时还没有依据。

比如我们看到的复原恐龙的颜色绿色的,是根据他的后代,鳄鱼,蜥蜴,猜想恐龙大概率会是什么色,但是没有科学根据,不能验证正确性。

只有骨骼,没有胃部残余物证据,没有气候分析数据,没有地理环境分析数据,甚至连羽毛化石分析数据都没有,复原个屁

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