点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:鸟类爱换“衣服”的特性 从它们的祖先开始就这样
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

鸟类爱换“衣服”的特性 从它们的祖先开始就这样

来源:科技日报2020-09-18 09:29

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  与生活在陆地、海洋的动物相比,飞翔在天空中的鸟儿,有什么与众不同的特点呢?第一个答案或许就是羽毛。

  对于鸟类来说,轻盈而精巧的羽毛是非常重要的一种结构。除了帮助鸟类飞上天空,羽毛还具有更多复杂的功能:一方面,细密的羽毛可以在体表形成隔热层保持体温;另一方面,鸟类羽毛具有丰富多彩的特点,这也使其成为鸟类在繁殖行为、种内和种间视觉交流中的一种重要的信息传递媒介。

  对于鸟类而言,羽毛的磨损时时刻刻都在发生。因此,它们需要独特的策略去更换这些磨损的老旧羽毛。

  鸟类换羽的两种模式

  系列研究发现,鸟类换羽行为可以大致分为两种模式,即顺序换羽模式和非顺序换羽模式。

  顺序换羽模式,指羽毛,尤其是飞羽,按照一定的顺序,在两翼对称而缓慢地替换。采用顺序换羽模式的鸟类,它们的羽毛是有序替换的,虽然每年都会分时段脱落一片到几片羽毛,但这些鸟类的整体飞行能力几乎不会受到影响。

  非顺序性包括同时换羽模式和随意换羽模式。前者是指鸟类会在一年当中的某一特定时间段,把和飞行相关的羽毛统一换掉。这种行为带来的问题,就是在这一时期,这些鸟类会失去飞行能力。

  随意换羽模式的鸟类,它们的换羽行为非常随机,缺少统一顺序或者统一的换羽时间,因此这种换羽模式都是发生在没有飞行能力的鸟类当中,例如加拉帕戈斯的弱翅鸬鹚。

  远古的鸟类如何更换羽毛

  那么,鸟类身上这种换羽行为是怎么演化形成的?最早的鸟类如何更换它们的羽毛?

  中国科学院古脊椎所徐星研究员团队和以色列海法大学生物学家一起合作,在著名学术期刊《当代生物学》上发表了一篇研究论文。这项研究基于一个由302个现生鸟类换羽行为信息构成的数据集,采用祖先状态特征分析方法,对鸟类换羽的演化历程,进行了宏观演化分析。

  祖先状态特征分析方法是近些年来新兴的一种宏观演化分析方法。形象地说,这种方法就像在家谱架构下,恢复家族每一代人的迁徙轨迹和生平。有了这些信息,就可以推算目标特征在演化过程中变化的情况,估算这些特征在这一类生物的祖先身上可能存在的状态,甚至计算特征变化速率、变化模式等。

  鸟类的换羽行为,就非常适合进行祖先状态特征分析。在进行分析时,首要解决的问题是“最早的鸟类是顺序换羽还是非顺序换羽”。

  此次研究结果发现,包括现生鸟类、已经灭绝的反鸟类等类群的全部鸟类在内,它们的祖先都是以顺序性换羽模式进行换羽的。也就是说,至少在距今7000万年前,换羽行为就已经伴随着最早的鸟类出现了。当今鸟类中几个独立的非顺序性换羽的演化支,可能是后来独立演化出来的。

  同时,这项研究还发现,鸟类的换羽模式与鸟类的栖息地选择有关。顺序换羽模式的鸟类可以保持全年稳定的飞行能力,因此不需要在换羽期寻找特别的栖息地进行自我保护。而非顺序换羽模式的鸟类,在每年重要的换羽时期,由于飞行能力丧失,往往需要生活在特殊的栖息地。这些特殊的栖息地可以一定程度上缓解一些鸟类因为换羽而面临的危险情况,比如更难获取食物,以及更容易被捕猎者捕食等。

  会飞的非鸟恐龙也要换羽

  大量的化石显示,鸟类的近亲——非鸟恐龙绝大部分都具有羽毛。对于这些可能会飞的非鸟恐龙来说,换羽行为是怎样的呢?

  带着这个问题,中以两国科学家对中国科学院古脊椎动物与古人类研究所收集的大量带羽毛恐龙的化石进行了详细观察。他们在一类著名的四翼恐龙——小盗龙的一件化石标本当中,观察到了明显的顺序换羽现象,这也是首次在非鸟恐龙中发现这种行为。

  由于小盗龙的生存年代为距今约1.2亿年。因此这个发现又将顺序换羽行为可能出现的最早时间向前推进了一大步,范围也进一步扩大到了非鸟恐龙当中。保守地说,至少在距今1.2亿年前的早白垩世,鸟类或者一些非鸟恐龙,已经具有顺序换羽的行为了。

  在小盗龙中发现顺序换羽行为的证据,证实了它们可能具有相当强的、可以维持全年稳定飞行的能力。同时,顺序换羽行为也说明,小盗龙所生活的环境可能缺少给它们提供换羽期保护的必要条件——也许在小盗龙生活的环境当中,食物资源不够丰富,或者它们面临全年的、较大的被捕食压力。这恰恰与小盗龙所生活的热河生物群的生态环境非常吻合。

  (来源:科普中国)(记者 秦子川)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 沈阳举行纪念抗美援朝出国作战70周年活动

  • 三峡大坝生态蓄水即将抵进175米高程

独家策划

推荐阅读
四川省科学技术厅近日宣布,将对在科技活动中弄虚作假、违反科研伦理规范、转移挪用贪污财政科研经费等行为进行惩处,并将责任主体列入失信记录名单。
2020-10-24 21:11
地理信息产业具有促发展与保安全的双重属性,维护地理信息安全是促进地理信息产业发展的前提,没有国家安全就没有产业的可持续发展。全行业要强化国家安全意识,坚持总体国家安全观,守住国家地理信息的安全底线。
2020-10-24 21:10
日前,习近平总书记在湖南考察时强调:“自主创新是企业的生命,是企业爬坡过坎、发展壮大的根本。
2020-10-23 16:29
2020年,突如其来的新冠疫情给科普工作出了一道加试题。从科技馆到大篷车,中国科普搭建起一套跨越万水千山、覆盖全国的科普基础设施体系。
2020-10-23 09:41
10月12日0时57分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将高分十三号卫星发射升空,我国在轨遥感卫星大家族又新添了一员。
2020-10-23 09:33
欢乐茶馆是一座吊脚楼式建筑,茶馆内随处可见蜡染工艺品和藤编装饰品,灯笼、抱枕、帷幔等文创产品也有不少苗族图腾元素。
2020-10-23 16:14
近年来,我国载人深潜技术和装备从无到有、从浅海到深海、从单项到系列,获得了前所未有的高速发展,取得了举世瞩目的成就
2020-10-23 16:11
芯片行业是技术资本密集行业,因此,其发展离不开人才的培养和资金的支持。要让这样的现象不再发生,各地政府必须在制定产业政策过程中充分尊重芯片行业的内在发展逻辑。
2020-10-23 16:05
中国始终把解决人民吃饭问题作为治国安邦的首要任务,经过艰苦奋斗和不懈努力,有效地解决了“吃得饱”的问题,城乡居民消费正在向“吃得好”跨越。
2020-10-23 16:20
《中国新一代人工智能发展报告2020》显示,2019年中国共发表人工智能论文2.87万篇,比上年增长12.4%,在人工智能领域各顶级国际会议上的活跃度和影响力不断提升。
2020-10-23 16:16
《怀柔科学城控制性详细规划(街区层面)(2020年—2035年)》(草案)昨天开始公示。
2020-10-23 16:15
进博会电力保障智慧升级 分布于上海的129个抢修基地、173个抢修驻点、5000余名抢修人员、近1000台应急抢修车辆也已全部到位,将以最佳状态迎接第三届进博会的到来。
2020-10-23 16:08
黄利斌说,我国及时出台阶段性、有针对性的减税降费政策,各项政策落地显效,有效缓解了企业生产经营困难。
2020-10-23 16:00
【环球网科技综合报道】美国东部时间10月21日,全球备受瞩目的权威AI基准测试MLPerf公布今年的推理测试榜单,浪潮AI服务器NF5488A5一举创造18项性能纪录,在数据中心AI推理性能上遥遥领先其他厂商产品。
2020-10-23 13:23
随着经济的发展,老百姓的收入增加了,拥有私家汽车已成为很普通的事情了。
2020-10-23 09:44
我们在初中物理课上就学过光速等于波长乘以频率的计算公式,在一般的环境中,光的速度是不变的,那么频率和波长的关系就是此消彼长的相互关系。
2020-10-23 09:44
10月14日,是26个月一遇的火星冲日。探测器发射要提前2-3个月  在航天时代以前,每逢火星冲日,全世界的天文学家都会把望远镜对准火星。
2020-10-23 09:42
各式各样的塑料产品、塑料包装在便利人们日常生活的同时,也引发了严重的环境问题。
2020-10-23 09:43
国仪量子(合肥)技术有限公司是国内最早成立的量子测量企业,技术源于中科院院士杜江峰领导的科研团队。
2020-10-23 16:10
国研智库、山东省政府发展研究中心和山东广播电视台主办,山东省高质量发展研究院(国研智库济南中心)、山东广播电视台融媒体资讯中心承办的“高端智库看山东‘十四五’规划调研行”走进德州,进行为期两天的调研,并举办交流座谈会,来自国家高端智库和相关部委及山东省内研究机构的近20位专家与会交流。调研过程中,专家对德州的发展予以充分肯定,对调研中发现的“堵点”“痛点”“难点”问题提出了优化发展建议。
2020-10-23 14:38
加载更多