鳥類前肢模塊和後肢模塊關聯演化的新證據

現生鳥類在由胸骨龍骨突長度和髂骨長度所確定的形態空間中的分布

（化石網報道）據中國科學院古脊椎動物與古人類：和其他四足動物的運動方式不同，鳥類的前肢和後肢適應於不同的功能，比如前肢通常用于飛行，而在適應輻射進化的過程里，鳥類的後肢在不同習性的類群中演化出不同的功能，如奔跑，捕食，抓握，攀爬，游泳或棲息等等。一般認為前後肢在演化過程中相互獨立，因此也被稱為前肢模塊和後肢模塊。近年來的研究卻顯示，這兩個模塊的相互影響對於鳥類的運動方式的演化具有關鍵性的作用，如發育上的關聯性、資源分配以及對重心位置的影響等，因此推測這兩個模塊在演化上具有一定的相關性，但這種關聯的細節並不十分清楚。

作為前肢模塊和後肢模塊的重要組成部分，胸骨和髂骨在鳥類的起源和演化中的形態變化十分顯著，早期鳥類的化石記錄也顯示在向現代鳥類起源的過程中，胸骨的龍骨突和髂骨都存在增長的趨勢。為了驗證這兩個特徵在演化過程中是否相關，研究人員基於大量現生鳥類以及一部分化石鳥類的測量數據，採用系統比較方法，在控制親緣關係和體重大小的基礎上對這兩個特徵的相關性進行了計算。結果顯示胸骨龍骨突的長度和髂骨的長度存在顯著的正相關。這種正相關不僅僅適用於現代鳥類，同時在中生代鳥類中就已經顯示出來。

根據已有的證據研究人員推測，這種正相關可能是用於緩解前肢模塊和後肢模塊在權衡肌肉質量上的分配所造成的問題。前肢模塊在行走過程中是後肢模塊的負擔，而後肢模塊在飛行中是前肢模塊的負擔。這兩個模塊在肌肉質量上的權衡意味著，肌肉質量減少的模塊在運動中需要應對更大的負擔，而增大力臂也就是相關骨骼的長度，可以在一定程度上緩解這一問題。

南京大學趙濤與中國科學院古脊椎動物與古人類研究所合作者劉迪和李志恆在開源期刊PeerJ上在線發表了這一成果。該項研究得到了國家自然科學基金的資助。

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