鳥類是從恐龍進化而來的。科學家們曾發現類似鳥類的恐龍在后肢上長著羽毛，這是不是意味著，在鳥類進化的最初階段，“腿”上也長著一對翅膀？我國科學家的最新發現證明了這個猜測——最早的鳥類曾經四翼飛翔。《科學》雜志日前在線刊登了該項研究成果。
這項研究是由山東省臨沂大學地質與古生物研究所及山東天宇自然博物館鄭曉廷、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所周忠和院士和徐星研究員等共同完成的。
科學家們研究了山東天宇自然博物館保存的11件早期鳥類化石：兩件會鳥標本、5件孔子鳥標本、3件反鳥類標本以及1件燕鳥化石標本。會鳥是一種非常原始的早期鳥類，孔子鳥是化石保存數量最多的一種早期鳥類，反鳥類是白堊紀時期最常見的鳥類，而燕鳥則與現代鳥類親緣關系較近。
據介紹，這11件標本有一個共同特點——都保存著后肢羽毛或皮膚結構。其中最原始的會鳥在腳上長有飛羽，并像翅膀上的羽毛一樣排列，和此前發現的小盜龍等四翼恐龍相似；而孔子鳥和反鳥類腳上的羽毛逐漸退化，但小腿上依然長有飛羽；到了燕鳥這一演化階段，腳上完全被鱗片覆蓋，腿上的羽毛也變得短小，這和絕大多數現代鳥類一樣。這說明，早期鳥類不僅前肢羽化為翼，后腿也變成了翅膀，并在飛翔起源中扮演過重要的角色。
可是，現在大部分鳥類的足部只有鱗片。即使一些仍有羽毛，也多是成簇或緊貼著皮膚生長，不再參與飛翔，只剩下保護或保溫的功能。那么，鳥類的后翼哪里去了？足部羽毛與鱗片有什么關系？
科學家們推測出這樣一條演化軌跡：早期虛骨龍類發育出短的絲狀足羽，這種結構普遍存在于虛骨龍類中。到了非常接近鳥類的演化階段，虛骨龍類開始演化出大型的腿羽或足羽。但鳥類演化的早期，大型足羽卻退化了。到了今鳥類時期，足部出現盾形鱗片，而腿羽退化得更加短小了。
科學家們認為，早期鳥類的足羽之所以退化并完全消失，和它們越來越發達的前翼相關——隨著前翼發達到足以完成飛行功能，后肢上的羽毛就不再重要了，后肢也只剩下行走和奔跑的功能了。徐星說，從生存環境的角度看，“鳥類從樹棲環境轉到陸地環境，尤其是轉到近水環境，也可能加速腿羽的退化”。
至于鱗片，科學家們推測，今鳥類、包括現生鳥類的足部盾形鱗片要么代表一種向原始狀態反轉的情形，要么是一種與爬行類動物鱗片不完全同源的全新結構。這或許是因為在早期鳥類演化過程中，足部皮膚結構發育過程中出現了個別或者一組基因表達模式的變化，從而導致了羽毛向鱗片的轉化。
名詞解釋
虛骨龍又名空尾龍，生活在晚侏羅紀，距今約1億5千萬年前。虛骨龍是種小型二足肉食性恐龍，身長2.4米，體重最大可達20公斤。一般認為鳥類起源于小型虛骨龍。