遠古的鳥類如何更換羽毛？

　　那麽(me) ，鳥類身上這種非常有趣的換羽行為(wei) 是怎麽(me) 演化過來的呢？最早的鳥類是怎麽(me) 更換它們(men) 的羽毛呢？它們(men) 是鳥類獨有的嗎？

　　近期，中國科學院古脊椎所徐星研究員團隊和以色列海法大學生物學家一起合作，在著名學術期刊《當代生物學》（Current Biology）上發表了一篇研究論文。這個(ge) 研究工作采用祖先狀態特征分析的研究方法，基於(yu) 一個(ge) 由302個(ge) 現生鳥類換羽行為(wei) 信息構成的數據集，對鳥類換羽的演化曆程，進行了宏觀演化分析。

　　祖先狀態特征分析方法是近些年來新興(xing) 的一種宏觀演化分析方法。形象地來說，如果說經典的係統發育學研究好比給一個(ge) 大家族排家譜，那祖先狀態特征分析的方法，就像在家譜架構下，恢複家族每一代人的遷徙和生平。這種方法的發展，得益於(yu) 日益精進的係統發育學研究和日益準確的古生物化石年代學架構。有了這些信息，就可以推算關(guan) 注特征在演化過程中變化的情況，估算一類生物最早代表這些特征可能存在的狀態，甚至計算特征變化速率，變化模式等等。

　　而鳥類的換羽行為(wei) ，恰恰就非常適合進行祖先狀態特征分析。祖先狀態特征分析的一個(ge) 重點，就是要得到某種生物的某種特征，在它們(men) 最早祖先的身上，大概率是什麽(me) 樣子的。比如說，最早的恐龍是兩(liang) 足行走還是四足行走？最早的鳥類是吃種子還是吃肉？最早的顯花植物是水生還是陸生？這都是祖先狀態特征分析希望探索的問題。

　　對於(yu) 鳥類換羽行為(wei) 的祖先狀態特征分析，首要解決(jue) 的問題，就是去推算“最早的鳥類是順序換羽還是非順序換羽”這個(ge) 問題。

　　此次研究結果發現，無論是對現生鳥類（新鳥類）還是包括已經滅絕的反鳥類等類群的全部鳥類來說，它們(men) 祖先都是以順序性換羽模式進行換羽的。也就是說，至少在距今七千萬(wan) 年前，伴隨著最早的鳥類，換羽行為(wei) 就已經出現了。當今鳥類中幾個(ge) 獨立的非順序性換羽的演化支，可能是後來獨立演化出來的。

　　同時，基於(yu) 這個(ge) 最大的換羽行為(wei) 數據集，我們(men) 可以發現，確實如前人基於(yu) 對現生鳥類觀察而得到的理論所說的，順序性換羽模式是所有鳥類在換羽季節能正常飛行的保障；而非順序性換羽模式的鳥類，要麽(me) 是本身已經不會(hui) 飛行，例如企鵝和鴕鳥，要麽(me) 是在換羽季部分或者全部喪(sang) 失飛行能力。

　　鳥類換羽行為(wei) 的演化曆程。紫色：順序型換羽；黃色：非順序型換羽；綠色：穩定的飛行能力；粉色：換羽期間失去飛行能力；品紅：完全失去飛行能力 圖片來源：參考文獻（1）

　　另一方麵，這項研究也發現，鳥類的換羽模式也與(yu) 鳥類的棲息地選擇有關(guan) 。順序換羽模式的鳥類可以保持全年穩定的飛行能力，因此不需要在換羽期尋找特別的棲息地進行自我保護。而非順序換羽模式的鳥類，在每年重要的換羽時期，由於(yu) 飛行能力喪(sang) 失，往往需要生活在特殊的棲息地。這些特殊的棲息地可以一定程度上緩解一些鳥類因為(wei) 換羽而麵臨(lin) 的危險情況，比如更難獲取食物，以及更容易被捕獵者捕食等。

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