始祖鸟翅膀解剖学特点的解释及生态位环境

大多数人认同鸟类从15亿年前的侏罗纪时代开始演化。人们发现了一些侏罗纪时期的有羽小兽脚类恐龙化石。巴伐利亚的索伦霍芬海岸以及德国出土的系列化石有着重要的意义。古新世的始祖鸟化石（10个骨架化石一个有羽毛），使得鸟类飞行如何演化在一个世纪内长据争论的中心。因此，本章主要关注生活在特提斯海热带后礁区域边上的动物。始祖鸟翅膀较大且尾部有长长的单侧羽毛。这种特点特别适合低速滑翔；由于缺少相应的器官，可能无法做到扇动翅膀。

自从一个世纪多以前人们发现了始祖鸟化石，对于这些鸟类如何飞行，就形成了树栖假说和奔跑假说两种对立的阵营。这些争论专业和常规时常交换位置。始祖鸟生活的生态环境几乎从未考虑过，尽管有很多化石证据。一些论点违反了简约原则。因此，本书提出了一个新的假说，能够解释始祖鸟特有的解剖学特点，并给了它生活和死亡环境的生态位。这个假说将始祖鸟描绘为一个岸边栖息的鸟，能够跑过水面或泥潭去寻找食物或躲避捕猎者。始祖鸟可以运用这种蛇怪使用的“跑过水面”的技术产生升力。跑过水面期间，鸟翼和尾部处于滑翔姿态能够帮助产生升力。本章运用两个数学模型进行量化计算证明始祖鸟可以做到。由蛇怪建立的模型可以计算出跨步频率在5～10 Hz时每一步产生的冲击力。运用现实的频率5 Hz，鸟翼和尾部产生的升力可以使动物以2 m·s-1速度奔跑于水面。在这个速度下，运用第2章近似质量通量模型的改进版计算了在一定下洗角下的升力和阻力大小。地面效应产生的升力也考虑在内。这些计算表明，始祖鸟可以跑过水面。本章也讨论了一些现存的有同样行为的鸟。在始祖鸟化石出土的同样地点，发现了大量的水面运动者化石，表明它们可能是始祖鸟利用跑过水面技能捕食的对象。一些时间序列的化石可能指示在向扑翼飞行方向演化。(www.xing528.com)

最丰富的有羽恐龙化石出土地点在中国，但在世界其他地方也有很多。这些化石表明中生代鸟类存在与飞行特点有关的并行演化路径。本章给出了些中生代辐射的例子，并讨论了与飞行相关的结构。6.5亿年前的大灭绝事件，使白垩纪鸟类大量谱系消失。只有极少的会扑翼飞行的次要分支幸存，成为了现代鸟类的祖先，并在第三纪早期快速辐射。