新研究认为鸟类具有与生俱来的空中盘旋能力 有助于它们的祖先学会飞翔

一个出生九天的石鸡鹧鸪幼鸟，在跌落过程中通过翅膀非对称的拍动和盘旋保持姿态的平稳。照片由丹尼斯•伊万格丽斯塔提供。

（神秘的地球报道）据中国科技网（张微）：鸟类最早是如何学会飞行的？它们从树上掉落过程中，是学习拍打前肢避免跌落在地粉身碎骨，还是在地面上奔跑加速然后助力自己飞起来？这个问题一直都没有确定的答案。今天，美国加州大学伯克利分校的研究人员提供了一条新证据，认为鸟具有与生俱来的在空中盘旋的能力，这可能有助于它们的祖先学会飞翔，而避免从树上掉下来。

这项研究观察幼鸟在上升和下落过程中的反应，在这个案例中，研究对象是石鸡鹧鸪幼鸟——一种来自欧亚大陆的雉科猎鸟。

北卡罗莱纳大学博士后研究员丹尼斯·伊万格丽斯塔、查普希尔和加州大学伯克利分校综合生物学教授罗伯特•达德利发现，即使是刚出生几天的小鸟，如果从窝里面掉下来，也会成功地利用拍动翅膀来保持平稳，保证自己安全。这种技能会随着年龄的增长而提高，直到它们成为动作协调、姿态优美的飞行者。

“从孵化出的第一天起，如果你把它们从高处扔下，这些鸟类中的25%基本上可以在空中盘旋并安全落地。”来自于巴拿马巴尔博亚史密森热带研究所的达德利说，“这表明即使是发育不完全的翅膀也能够提供非常有用的空气动力学的目的。”

拍动和盘旋

幼鸟不对称地拍动翅膀进行翻转和盘旋来达到保持平稳的目的。在本研究中，孵化出来九天后，100%的鸟类就学会了协调、对称地拍动翅膀，外加身体倾斜度的控制来保持理想的姿态。

“出生后，小鸟的技能迅速提升，正像之前描述的使用翅膀的能力，如在倾斜飞行过程中，翅膀为飞行提供了重量支撑——拍动翅膀获得动力，提供飞行的速度和升力。”伊万格丽斯塔说，他强调，没有小鸟在这个过程中受伤。“这个结果突出了操纵和控制在鸟类飞行的发展与进化过程至关重要。”

十年里，达德利一直认为，空中可控能力先于扑翼飞行的进化，使得鸟类的祖先有效地使用前肢作为翅膀。最新研究表明，用不协调、不对称的方法拍动翅膀以保证空中的姿态稳定，是鸟类早期就具有的技能。

在空中控制姿态的能力有可能已经进化，因为“没人想被倒挂，在降落过程中这是特别危险的。”杜利说，“一旦动物没有翅膀，也可能有这种天生的空中控制姿态的行为，但是如果拥有翅膀这就变得更容易、更快捷、更有效。”

达德利指出，一些科学家推测，真正的飞行动力起源于鸟类祖先兽脚类恐龙，当它们冲上斜坡，对称地拍动翅膀，这种行为通常被称陆地奔跑起源假说，或者WAIR。WAIR的支持者认为，翅膀在奔跑中提供了上升的动力，像赛车上的扰流板一样，但在进化初期没有这种控制或操纵能力。

下降，滑翔和飞行

在自然界中，此类活动并不常见，然而，达德利依然支持鸟类树栖起源说，即树栖动物在跌落过程中不断发展进行，最终具备滑翔和飞行能力。他记录的很多野生动物，从蜥蜴、狐猴到蚂蚁，在跌落过程中，调整身体各个部分着地的先后顺序，避免落地时受伤。在这个试验中，几乎所有的动物，都能够空中控制自己保持平稳，安全落地，没有一个像传单一样随风飘荡。

与陆地奔跑起源假说相反，在飞行进化的所有阶段操纵是非常重要的，而且一定是很早就出现的能力，伊万格丽斯塔说。观察到这种能力在幼鸟身上率先出现，间接支持了这一观点。

“在奔跑过程中对称地拍动前肢，在进化的最初阶段，发育不完全的翅膀很可能是这样被使用的。但是，非对称拍动翅膀这种能力发展的较晚。”达德利说，“这个实验说明，对于拥有发育不完全翅膀的动物来说，已经能够利用这些翅膀的空气动力的能力。”

研究人员还测试了幼鸟，想知道它们在冲上斜坡的过程中有没有拍动翅膀，结论是没有。