雙翼飛機的發明標誌著載人飛行的開始,現在一些研究人員認為,這種翼片疊翼片的設計也存在於早期的飛行動物中。一項對備受爭議的有羽毛恐龍——小盜龍(Microraptor gui)的新重建表明,這種小動物透過疊放的一對翅膀在樹梢間滑翔。如果這一發現經得起推敲,那麼雙翼飛機的設計比萊特兄弟1903年的飛行早了1.25億年。
小盜龍是四年前在中國東北發現的,是該地區發現的十幾種小型有羽毛恐龍之一,這些恐龍可能代表了進化早期——也可能是死衚衕——對有羽毛飛行的實驗。
在小盜龍的四肢部分,發現者觀察到一系列細長的、不對稱的羽毛,羽毛的一側比另一側窄。在現代鳥類中,這種不對稱被認為是空氣動力學功能的標誌——就像飛機機翼的不對稱一樣。根據有羽毛遺骸的方向,該小組設想這種恐龍以伸展姿勢飛行,翅膀從每個肢體向後拖曳。
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德克薩斯理工大學的古生物學家桑卡·查特吉和他在渥太華安大略省的退休航空工程師 R. 傑克·坦普林的同事在一篇由《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)線上發表的論文中對這種重建提出了異議。“我們意識到解剖結構有些問題,因為恐龍無法將腿向兩側張開,”查特吉說。“沒有鳥類可以做到這一點。”
查特吉和坦普林反而設想小盜龍的腿收在身體下方,後腿的羽毛與伸展開的翅膀上的羽毛平行且位於下方。“這在活著的猛禽中是一種非常常見的姿勢,”查特吉說,例如在抓住獵物時。他們說,這也是一個更現實的姿勢,因為它將腿部羽毛的前緣(較窄的邊緣)朝向氣流方向,就像翅膀羽毛一樣。他們指出,伸展翼的計劃使羽毛的方向發生衝突。
“這純粹是猜測,”蒙大拿大學米蘇拉分校的進化生物學家肯尼斯·戴爾斷言。戴爾將該報告描述為“一種信口開河的進化解釋”,並說“這就是困擾‘鳥類飛行起源’文獻150年的問題。”[見下方註釋。]
其他人則有不同的看法。耶魯大學的進化鳥類學家理查德·普魯姆說,雙翼飛機模型“富有創意且有趣”。“我們有如此 радикально 新的生物,比如這傢伙 [小盜龍]。每個人都在爭先恐後地理解它,”他說。“重要的是我們要探索許多想法。”
2005年,戴爾和另一位研究人員在《自然》(Nature)雜誌上發表了一篇措辭強烈的評論,小盜龍的發現也發表在該雜誌上,他們認為沒有證據表明這種小型有羽毛恐龍會飛(而不是跑),或者它們的翅膀甚至可以支撐飛行所需的載荷。
“這種生物具有某種空中行為是顯而易見的,因為翅膀的性質,”普魯姆堅稱。他說,現代鳥類是從四翼設計進化而來,還是小盜龍的譜系獨自發展出這一特徵,尚不確定。
普魯姆說,為了更好地理解恐龍可能如何飛行,研究人員將必須構建逼真的模型,以顯示當四肢移動時,其羽毛可能如何定位。“關於這種東西如何運作,存在合理的問題,”他說。
注:本文的部分內容在發表後經過修改。