纽黑文，康涅狄格州——在研究恐龙和鸟类之间的关系时，翅膀可能是显而易见的选择，但两位耶鲁大学的古生物学家更喜欢鸡腿。他们说，数千万年前，一些恐龙的腓骨减少，使得孔雀昂首阔步，企鹅摇摇摆摆，火鸡小跑成为可能。

　　《自然》杂志一项新研究的主要作者阿米塔·马纳夫扎德说：“理解这一点的一个好方法是看看人们在感恩节吃的鸡腿。”她是耶鲁大学生物圈研究所、地球与行星科学系和耶鲁大学皮博迪博物馆的博士后研究员。

　　马纳夫扎德解释说：“在鸡腿肉的下面，你会发现两块骨头——又长又厚的胫骨和更短更薄的腓骨。”“这种缩短的腓骨使鸟类在不飞行时能够扭转和转身。为了了解它的进化故事，我们必须看看恐龙。”

　　然而，腓骨在很大程度上被古生物学家和其他科学家所忽视，通常被认为只是一个曾经更大的生理特征的一小部分残余。短腓骨在进化上有明显好处的观点相对来说还没有被探索过。

　　耶鲁大学文理学院地球与行星科学副教授、耶鲁大学皮博迪博物馆副馆长、该研究的合著者巴特-安詹·布拉尔（Bhart-Anjan Bhullar）说：“一般来说，腓骨是两个小腿骨中较小的一个，在脊椎动物形态和功能的研究中经常被忽视。”“但进化作用于身体的所有部位，无论大小。被忽视的结构和区域往往是新的见解和不为人知的故事的金矿。”

　　在这项研究中，研究人员使用了一种现代鸟类的x射线视频——一只戴头盔的珍珠鸡——来精确测量这种鸟的膝关节姿势。他们使用尖端的电脑动画软件，将视频与3D模型结合起来，以可视化鸟的骨头表面如何几何地结合在一起，以及这些关节如何在运动中出现。

　　他们还收集了鬣蜥和短吻鳄的x射线视频，并检查了其他鸟类的腿骨形状，包括企鹅、鸵鸟、猫头鹰和鹤。

　　研究人员发现，鸟类的胫骨关节表面有弯曲的弧线，缩短的腓骨能够在鸡腿内滚动，相对于胫骨的长度。综上所述，这些特征使膝关节骨保持平滑接触，即使关节扭曲超过100度。

　　Manafzadeh说：“你可以看到鸟类腓骨的运动方式与其他现存爬行动物完全不同。”“这就是为什么它们的膝盖能独特地旋转，让它们更有效地驾驭自己的世界。它们利用这种机动性在地面上转弯和机动，但我们怀疑它们也在交配展示、猎物采集和在树枝上移动时使用这种机动性。”

　　接下来，研究人员寻找鸟类短腓骨的进化起源，并在某些种类的恐龙身上找到了答案。

　　包括雷克斯暴龙在内的许多恐龙的胫骨表面都很直，鼓腿也很硬，只能长出铰链状的膝盖，而某些鸟类的祖先，包括拉霍纳维斯和异鱼龙，则有弯曲的胫骨表面和更短、更薄的腓骨，可以自由移动。

　　Bhullar说：“我们发现，早期恐龙身上出现的使腿部变硬的特征，最终在鸟类及其近亲身上被采用，以一种独特而极端的方式活动膝关节。”“我们一次又一次地看到，进化是通过改变现有结构和功能来实现的，通常是以令人惊讶和不可预测的方式进行的。”

　　研究人员说，耶鲁皮博迪博物馆的几块著名化石在这项工作中起到了关键作用，包括由O.C.马什发现的巨型侏罗纪食肉动物异特龙（它有一个坚硬的恐龙膝盖）；恐爪龙（Deinonychus），《侏罗纪公园》系列电影中的“迅猛龙”（它有早期的鸟类膝关节）；以及Ichthyornis，其喙的原型是Bhullar早期研究的对象（它有一个完全现代的鸟类膝盖）。

　　这项新研究是Bhullar和Manafzadeh正在进行的动物运动进化研究的一部分，基于他们通过比较古代动物和现代动物的关节来可视化古代动物如何运动的新方法。

　　布朗大学的Stephen Gatesy和德国柏林洪堡大学Universit?t的John Nyakatura是这项研究的共同作者。

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