目前尚不清楚如何以及何時羽毛恐龍當今鳥類的祖先開始飛行。然而,對1.6億年前生活在中國生活的有翼恐龍的化石遺骸的分析提供了有關飛行發展的線索。
烏鴉大小的恐龍稱為Anchiornis考古學,第一隻公認的鳥。
角蛋白
在陸地上行走的現代脊椎動物的蛋白質稱為角蛋白。 α-keratins(α-乳丁蛋白)位於人類和其他哺乳動物的頭髮,皮膚和指甲的10個納米絲中。
在爬行動物和鳥類中,β-keratins(β-keratins)形成構成喙,爪和羽毛的較窄但更剛性的絲。
來自羅利北卡羅來納州立大學的研究研究員瑪麗·施韋特策(Mary Schweitzer)解釋說,現代鳥羽毛主要由β-乳脂蛋白組成。然而,羽毛與其他β-乳脂蛋白組織不同,因為羽毛蛋白的修飾方式使其更靈活,更有利於飛行。
“在羽毛的演變中的某個時刻,其中一個β-乳毒素基因經歷了缺失事件,使最終的蛋白質稍小。這種缺失將羽毛的生物物理學改變了更靈活的東西 - Schweitzer的要求,”說。
研究人員說,知道刪除事件的何時以及在哪些生物體中,可以使研究人員更好地了解恐龍過渡到鳥類時如何進化的飛行。
Anchiornis羽毛既有α-keratins and beta-keratins
研究人員使用高分辨率電子顯微鏡以及化學和免疫學技術,仔細研究了錨固的化石羽毛,並將其與分子水平的年輕化石鳥和現代鳥類的羽毛進行了比較。
研究人員發現,錨固的羽毛由β-keratins和α-keratins組成,這是令人驚訝的,因為α-keratin僅在現代羽毛中以少量存在。錨山羽毛也已經發生了缺失事件,這使羽毛與其他組織不同。
研究結果表明,在過渡到飛行過程中,在某些恐龍的基因組中多次復制β-甲酸蛋白酶基因。隨著這些動物的發展,一些額外的副本突變為使飛行成為可能的截短形式。
這使羽毛恐龍(例如Archeopteryx)大約在1.5億年前飛行,並引起了現代鳥類。
研究人員說,錨固羽毛不太可能適合飛行,但代表著飛行羽毛的發展中間階段。
這些發現發表在國家科學院論文集。