
鸟类的一个关键腕骨在兽脚类恐龙中更早出现。这一发现可能会改变人们对飞行进化方式的看法。
对两种兽脚类恐龙化石的分析表明,它们拥有一种腕骨,而这种腕骨被认为是鸟类飞行所必需的。
这一发现由詹姆斯·那不勒斯 (James Napoli) 带领的石溪大学文艺复兴医学院解剖科学系的一组研究人员取得,与先前研究的结论相悖,先前研究称兽脚类恐龙没有像鸟类一样的腕骨或豌豆骨。他们的发现发布在《自然》杂志上,表明恐龙飞行的进化“全在于腕部”。
豌豆骨在现代鸟类中的功能
很长一段时间以来,科学家们一直无法确定鸟类手腕上一块特定腕骨的身份,直到它被确认为豌豆骨。豌豆骨本质上原本是一块籽骨,与膝盖骨类似,它从手腕的初始位置移动到另一个被称为尺骨的腕骨的位置。在活鸟中,这一新位置有助于形成一个关节系统,使翅膀在肘部弯曲时能自动折叠。
豌豆骨独特的V形凹口也发挥了结构上的作用,有助于其牢牢抓住手骨,防止飞行过程中脱位。因此,豌豆骨是鸟类前肢的关键组成部分,对有效的飞行机制至关重要。
本研究中检查的恐龙化石包括一具伤齿龙化石,伤齿龙是一种与伶盗龙相关的类似鸟类的食肉恐龙,还有一具窃蛋龙化石,这是一种不寻常的杂食性恐龙,有着长长的脖子和喙,却没有牙齿。
CT扫描显示手腕骨移位
得益于化石样本保存状况极佳以及使用了高分辨率CT扫描技术,研究人员能够确定兽脚类恐龙的豌豆骨,这使得他们能够数字化分离腕骨并对其进行详细研究。这些化石是根据与美国自然历史博物馆和蒙古科学院达成的合作协议进行研究的。
由此产生的3D图像清晰地显示,这些像珠子一样小巧的手腕骨实际上是已发生变异的豌豆骨——这是首次在非鸟类恐龙身上发现的豌豆骨——它出现在其发育过程中的进化中点。

“我们相信,这是首次确认非鸟类食肉恐龙体内存在已发生迁移的豌豆骨,”第一作者那不勒斯(Napoli)说道,他是一名脊椎动物古生物学家、进化生物学家,同时也是解剖科学系的研究导师。
“尽管我们目前尚不清楚恐龙到底学会了多少次飞行,但有趣的是,这些生物仅在豌豆骨迁入腕关节后才尝试飞行。因此,豌豆骨迁入腕关节可能为当今现存的鸟类奠定了自动机制,尽管我们需要通过更多的研究和分析恐龙腕骨来验证这一假设,”他解释道。
豌豆骨移位可追溯到手盗龙类
在研究进化背景的基础上,他们断定,豌豆骨移动到鸟类的位置并非在鸟类中,而是在一类名为手盗龙类的生物群体出现之时——手盗龙类属于兽脚类恐龙,包括伶盗龙等驰龙类、伤齿龙类和窃蛋龙类。总体而言,在这类恐龙中,羽毛翅膀等类似鸟类的特征开始出现,飞行能力至少进化了两次,可能多达五次。
Napoli及其合著者写道,他们的研究结果“清楚地表明,在兽脚类恐龙的历史上,豌豆骨在拓扑结构和功能上取代尺骨的过程比先前所认为的要早得多,而且这是一个逐步的过程……在过去的几十年里,我们对兽脚类恐龙解剖学和进化的了解呈指数级增长,其中大部分研究表明,经典‘鸟类’特征(如薄壁骨骼、大脑增大和羽毛)都是更广泛的兽脚类恐龙群体的特征。我们的研究结果表明,鸟类腕关节的构造也不例外,而是遵循了手盗龙类起源时所奠定的拓扑模式。”
参考文献:《兽脚类腕骨重组先于鸟类飞行起源》,作者:詹姆斯·G·那不勒斯、马泰奥·法布里、亚历山大·A·鲁本斯塔尔、景迈·K·奥康纳、巴尔塔詹·S·布哈拉及马克·A·诺雷尔,发表于2025年7月9日《自然》杂志。数字对象唯一标识符:10.1038/s41586-025-09232-3
不要错过任何一项突破:订阅SciTechDaily新闻简报。