小型鸟类探索了各种各样的飞行方式，从盘旋的蜂鸟到跳跃的麻雀，再到翱翔的雨燕和燕子。康奈尔大学的一项新研究可以解释其中的原因。

研究人员发现，小型鸟类翅膀内的承重骨骼可能比大型鸟类进化得更自由，因为大型鸟类必须抵抗骨骼承受的更大压力。

“大型鸟类在承受更大的机械压力下活动，因此翅膀比例的进化受到更严格的限制，”论文第一作者、合著者、生物医学助理教授布兰登·赫德里克实验室的博士后研究员安德鲁·奥克尼 (Andrew Orkney) 说。

他们的研究成果发表在《自然通讯》杂志上，对从生物学角度理解鸟类以外的动物进化具有潜在意义。

“我们发现，体型较大的鸟类必须同时改变翅膀的不同骨骼成分，而不是能够独立进化翅膀的不同部分，”赫德里克说。“改变翅膀的一小部分比改变整个翅膀要容易得多。体型较大的动物可能不太能够快速进化并更普遍地进入新的生态位。”

研究人员表示，鸟类的体重差异可达 10,000 倍，因此它们是研究动物中这一更广泛问题的绝佳模型系统。在鸟类中，这或许可以解释小型谱系的特殊进化成功。例如，在总共 11,000 种鸟类中，约有 6,500 种是鸣禽，它们通常体型较小。

赫德里克说：“蜂鸟也是一个非常成功且小的群体，但在鸟类中，没有什么能比鸣禽更成功。”

研究人员使用了之前发布的开源数据集，这些数据集收集了 228 块微型 CT 扫描的鸟类骨骼的精确测量数据。每块骨骼上都标有参考标记。利用这个档案，Orkney 和 Hedrick 应用统计方法来评估鸟类家族树中不同骨骼共同进化或独立进化的程度——即所谓的进化“整合”。

在未来的工作中，研究人员将调查小型鸟类胸部和腹部的变化如何与翅膀相互作用;出生时能够飞翔的鸟类与出生时无助的鸟类在整合结构上是否存在不同;与鸟类独立进化出飞行能力的蝙蝠是否遵循相似的进化规则，或者是否存在多种构建飞行脊椎动物的方式。

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