摘要：研究人员在博物馆收藏中检查了数十种鸟类，以寻找可以飞行的鸟类和鸟类之间的差异和不能飞的鸟类和不能飞的鸟类。他们发现，当鸟类从飞行的祖先变成新的无飞行形式时，鸟类的身体，包括翅膀和尾巴的比例，在羽毛之前就变化了。这项研究的见解可以帮助科学家试图确定化石鸟或不属于鸟类家族的羽毛恐龙是否能够飞行。...
超过99％的鸟可以飞。但这仍然留下了许多演变为无飞行的物种，包括企鹅，鸵鸟和猕猴桃鸟。在期刊的一项新研究中进化研究人员比较了不同物种的无飞鸟及其最亲近的亲戚的羽毛和身体。当鸟类进化为无飞行时，他们能够确定哪些特征首先变化，而哪些特征要花费更多时间才能改变进化。这些发现有助于阐明失去其原始功能的复杂性状的演变，甚至可以帮助揭示哪些化石鸟是无飞的。
如今，所有无飞行的鸟类都从祖先演变而来，他们可能会飞行，后来失去了这种能力。芝加哥田野博物馆的研究助理，报纸的主要作者埃文·赛塔（Evan Saitta）说：“从不能飞行到飞行的东西是一项挑战，但是从可以飞行到不飞的东西相当容易。”
通常，鸟类发展无飞的原因有两个共同的原因。当鸟儿降落在一个没有捕食者（包括哺乳动物）的岛上时，它们会狩猎或偷鸡蛋时，它们有时会在那里定居并逐渐适应地面生活。由于他们没有经历进化的压力以保持飞行形式，因此他们逐渐失去了骨骼和羽毛的某些特征，可以帮助他们飞行。同时，一些鸟类的身体在发展半节食的生活方式时会发生变化。例如，企鹅无法飞行，但它们以类似于“水下飞行”的方式游泳。他们的羽毛和骨骼发生了相应的变化。
赛塔（Saitta）是一位古生物学家，他经常研究非阿比亚恐龙（恐龙家谱的树枝，不包括现代鸟）。但是，当他到达野外博物馆获得博士后研究金时，他被田野的收藏量超过半百万鸟所震惊。
萨塔塔说：“我突然可以使用所有这些现代鸟，这让我想知道，'当鸟儿失去飞行能力时会发生什么？” “而且，由于我不是鸟类学家，所以我进去了尽可能多的不同羽毛的特征。因此，从这个意义上讲，这是一项高度探索性的研究。”
赛塔（Saitta）检查了三十种无飞的鸟类及其最接近的亲戚的果层，并测量了各种鸟类的羽毛，包括构成羽毛羽毛的微观分支结构。他还检查了其他相关物种的标本，以代表更多的鸟类家谱。
先前的研究揭示了多久以前的不同种类的无飞鸟从其飞行亲戚那里分支出来。例如，鸵鸟的祖先失去了飞行时间更长的能力，而不是一只名为Fuegian Steamer的无飞行的南美鸭子的祖先。赛塔（Saitta）发现这些物种的羽毛大不相同。 Saitta说：“鸵鸟已经没有长时间的飞行，以至于它们的羽毛不再因空气动力学而优化。”结果，他们的羽毛变得如此漫长而蓬松，以至于有时将它们用于羽毛dusters和boas。但是，即使Fuegian彩带再也无法飞行，但他们最近失去了这种能力，它们的羽毛仍然与他们的表亲相似。
赛塔（Saitta）说，他惊讶于似乎花了多长时间失去了有助于它们飞行的羽毛特征。为什么无飞的物种会“浪费”能量生长一堆不再进行的活动的羽毛，或者为什么不再需要飞行不再需要的羽毛来释放成各种形式的羽毛。但是，赛塔说，他的博士后顾问，现场博物馆研究助理和前现场策展人彼得·马克维基（Peter Peter Makovicky）（现在在明尼苏达大学的贝尔博物馆）有了另一个视角。
萨塔塔说：“皮特指出，当试图理解现代鸟类的外观时，你不能只是考虑自然选择或放松。您也必须考虑发展的限制。” “羽毛是复杂的结构，具有明确定义的发育顺序，很难改变。当鸟类失去飞行时，这些羽毛特征以相反的顺序消失了。”
当鸟类胚胎发育羽毛时，这些羽毛的复杂性会与这些羽毛特征在恐龙中最初进化的一般顺序增加。失去飞行能力后，鸟类以相反的顺序失去了这些羽毛特征。这就像改建房屋一样 - 更换墙纸之类的元素要快，更容易，而不是拆除承载墙并将其重建为新事物。
一些最近进化的羽毛适应，例如飞行羽毛中的不对称性使鸟类飞行，更容易改变，因此一旦鸟类不再需要飞行，就会相对迅速地消失。但是基本的羽毛结构就像那些承重壁一样。将标准羽毛的基础开发变成产生羽毛羽毛羽毛之类的东西需要大量的进化时间。
赛塔（Saitta）和他的同事们还发现，一旦血统失去飞行能力，某些较大的特征就会迅速变化。他说：“当鸟类失去飞行时，甚至可能在飞行羽毛变得对称之前，要改变的第一件事就是它们的翅膀和尾巴的比例。因此，我们看到骨骼变化，也发生了整体体重的变化。”
Saitta说，背后的原因可能是增长这些功能的比较“成本”。当动物发育时，长出骨骼要比种植羽毛需要更多的能量 - 因此，进化“优先”在大多数羽毛之前改变骨骼。
“假设鸟类降落在一个能够安全地居住在地面上并且不再需要飞行的岛上。首先要走的事情将是这些巨大，昂贵的骨头和肌肉，但羽毛很便宜，因此改变它们的活跃选择较少，可以改变它们，”塞塔塔说。就像您在不再居住的旧公寓上自动付费1,500美元的每月租金，这将对您的银行帐户产生更大的影响，而不是忘记取消每月5美元的订阅。对于新飞行的鸟类来说，维护飞行友好的骨骼比将一些旧羽毛保持不变的成本更大。
这项研究的见解可以帮助科学家试图确定化石鸟或不属于鸟类家族的羽毛恐龙是否能够飞行。 Saitta说：“飞行并没有在一夜之间发展，飞行或至少滑行可能在灭绝的物种中损失了很多次，就像在幸存的鸟类谱系中一样。我们的论文有助于显示鸟类的身体反映这些变化的顺序。” “除非你有一个化石，否则很长一段时间以来，祖先，甚至较老的化石，都没有飞行，您可能看不到他们的羽毛变化太多。您可能首先想寻找体重的变化，翅膀的相对长度，那些人首先变化，然后您也许可以看到羽毛对称的变化。”
赛塔（Saitta）的研究证实了先前的研究，这些研究表明，飞行后的鸟羽毛变得更加对称。 Saitta说：“好消息是，由于我从不同的角度提出了这个问题，因此我们得到的结果与以前的许多研究非常一致，但我认为可能比我以更具体的重点处理了这个问题要宽一点。”
