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跑步可能导致恐龙在展开飞行前拍打翅膀



  北京5月6日电一项中国研究发现,在进化飞行能力之前,跑步可能导致早期的有翼恐龙猛扑翅膀,为鸟类飞行的起源提供新的见解。

  由于在1861年发现了几乎完整的始祖鸟化石标本,当研究人员讨论这些原始鸟类曾经如何飞行时,一直存在关于“滑行或拍打”的争论。

  一些研究人员认为,生活在大约1.5亿年前的始祖鸟可能在树木之间滑行,因为它们的羽毛中的轴不能经受拍打。一些研究人员持不同意见,暗示始祖鸟的翅膀可以承受主动拍打。

  在这项新研究中,来自清华大学和中国科学院脊椎动物古生物学和古人类学研究所的研究人员选择了Caudipteryx作为候选者来探索跑步如何在飞行演变中发挥作用。

  生活在大约1.25亿年前,孔雀大小的Caudipteryx,如始祖鸟,属于一群叫做maniraptoran的恐龙,其中包括鸟类和一些非飞行的恐龙。

  在美国PLOS计算生物学杂志上,研究人员报告说,他们首先使用数学方法分析跑步对Caudipteryx身体,两条腿,两个翅膀,尾巴,颈部和头部的各个部位的机械效应。

  计算显示,估计最大运行速度为每秒8米,运行速度在每秒2.5至5.8米之间,会产生强迫振动,导致恐龙的翅膀翻动。

  为了测试计算结果,研究人员建造了一个真人大小的Caudipteryx机器人,可以以不同的速度运行,确认跑步导致机翼的拍打动作。

  他们还验证了重量为4.7千克的年轻鸵鸟的结果,类似于中等的Caudipteryx。科学家用瞄准器固定了鸵鸟,这些蜥蜴配备有传感器,用于测量机翼在行驶时产生的升力,推力或阻力。

  共测试了四组不同尺寸的机翼。结果表明,跑步确实导致机翼翻动,更长更大的机翼提供更大的升力。

  清华大学机械工程系的相应作者赵景山表示:“我们的研究表明,当恐龙在地面上运行时,拍打羽毛翅膀的动作是在不知不觉中自然发展起来的。”

  “虽然这种拍打动作当时无法将恐龙抬升到空中,但拍打翅膀的动作可能比滑翔更早发展,”他说。

  在未来的研究中,研究人员计划在被动扑翼过程中分析Caudipteryx羽毛翼的升力和推力。




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