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《PLoS生物学》:鸟儿为什么长不了太大

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-19 编辑:评论
作者:方群资料来源:科学时报发布时间:2009年

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《PLoS生物学》:为什么鸟不能长得太大

秃鹫(左)才能长出三个月内最长的初级飞羽;蓝点下巴在不到3周的时间里完成了这一切。

(图片提供: Marek Szczepanek,Richard Bartz)

鸟类一般不会长得太大。一旦他们达到一定的体重,他们就无法控制起飞时的肌肉力量。然而,根据一项新的研究,另一个因素在大型鸟类的飞行中也起着至关重要的作用。研究人员发现,与小鸟相比,前者通常需要更长时间来更新羽毛。

鸟可以重达15公斤。一些天鹅、鹈鹕和其他鸟类可以长到这个尺寸。这些大鸟有更大的翅膀,更大的飞行羽毛和不同的蜕皮方法。西雅图华盛顿大学和圣路易斯密苏里大学的研究人员观察表明,羽毛最终可能会限制鸟类的大小。

当构成鸟类翅膀表面的长的初级飞羽生长时,它们就不能很好地飞行。因此,研究小组分析了记录单个羽毛种类生长速度测量结果的文件,他们还测量了1774件博物馆鸟类标本的羽毛长度。研究人员报告说,尽管大型鸟类的羽毛长得非常快,但它们的生长速度并没有超过鸟类体重的增长速度。因此,大鸟的羽毛再生与时间长短不成比例。研究小组于6月16日公布了《科学公共图书馆—生物学》的研究结果。

这意味着大型鸟类必须进化出不同的蜕皮模式来处理发育不良的羽毛。大多数体重超过3公斤的鸟会让它们的飞羽停留更长时间这些鸟大约每2到3年蜕皮一次;这些鸟中的一些也会从每只翅膀上脱落几根羽毛来加速蜕皮。一些大型水鸟,如鸭子和天鹅,会立刻改变它们所有的羽毛。他们仍然可以通过游泳找到食物。研究人员推测,历史上最大的鸟,600万年前生活在南美洲的70公斤重的猛禽,可能会立刻替换掉所有的飞羽,这些大鸟将依靠它们体内储存的蛋白质生存,直到飞羽再次生长。

在蜕皮过程中,大鸟必须带着不完美的翅膀四处活动,这意味着它们在寻找食物或躲避天敌的过程中会遇到更多的麻烦。研究人员认为,这可能解释了为什么今天我们再也看不到70公斤重的猛禽在天空飞翔。

福尔默博克玛是瑞典乌梅大学的进化生物学家,他没有参与这项研究,他指出,了解鸟类在蜕皮过程中使用磨损的羽毛飞行会如何影响它们的健康是很有趣的。

Bret Tobalske,美国米苏拉塔蒙大拿大学的比较生物力学科学家,对该研究所采用的方法表示赞赏。托巴尔斯克指出:“羽毛也与鸟的大小有关,这的确是一个非常新的观点。”

(方群翻译自1月20日)

《科学时报》 (2009-6-22 A3国际)

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《PLoS生物学》已发表论文(英文)

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