撰文 / 裘锐（北京自然博物馆）
本文来自《知识就是力量》杂志
可以伸平双臂的小盗龙
恐龙是鸟类的祖先？
近年来，古生物学家就陆续发现了大量与鸟类起源有关的恐龙化石，部分化石还保留了羽毛。有些形态和现今的鸟类几乎没有差别。古生物学家在一些恐龙的羽毛化石上还发现了黑素体的显微结构，这是构成现代鸟类多彩羽毛的关键。这一发现不仅从显微层面证明了恐龙和现代鸟类羽毛的相似性，古生物学家可据此大致复原一些恐龙的羽毛颜色。另外，部分长羽毛的恐龙体型较小，前肢很长，爪子弯曲，类似现生的树栖动物，由此推测它们可能之前生活在树上。
翅膀的隐藏进化史
化石上的痕迹显示，很多恐龙有着和现代鸟类一样的羽毛翅膀。古生物学家研究发现，除了羽毛，恐龙的翅膀还有和鸟类相似的其他特征。
恐龙和鸟类的腕部对比图
大部分恐龙的远端腕骨和其它爬行类动物相似，但很多带羽毛恐龙的远端腕骨已经向鸟类一样愈合在一起，形成一块半圆形的腕骨，说明它们已具备了收拢翅膀的能力。
鸟类飞行需要不停拍打翅膀，但大多数的恐龙是做不出来的。陆地的脊椎动物前肢活动范围取决于肩关节处肩臼窝的朝向。大多数的恐龙肩臼窝的开口是朝向身体腹侧的，这导致它们只能前后运动，而现代鸟类是朝向背侧开口的，它们可以在侧向进行大范围的活动。
古生物学家发现，带羽毛恐龙的肩关节情况位于其他恐龙和现代鸟类之间，肩臼窝开口于身体侧面。古生物学家对它们的前肢活动范围进行了模拟，发现一些带羽毛恐龙可以把前肢抬升到水平位置，这表明它们已经具备了拍打翅膀的能力。但与现代鸟类相比，带羽毛恐龙的前肢活动范围较小。空气动力学研究结果显示，带羽毛恐龙的前肢活动范围虽然较现代鸟类小，但足以支持它们进行高效地滑翔。
鸟类的飞行秘籍——双重呼吸
为了飞上天空，改变呼吸系统也很重要。相比于在陆地上行走和奔跑，飞行是十分消耗能量的。为了吸收更多的氧气，从恐龙到鸟类，它们演化出一套独特的双重呼吸系统，鸟类身体的气囊数量远比其他动物要多。气囊让鸟类一次可以吸入大量空气，有利于在飞行中给身体降温。
带羽毛的恐龙
古生物学家在带羽毛恐龙，乃至一些更原始的恐龙的脊椎上，都发现了气腔的痕迹，这些气腔所在位置和现代鸟类脊椎上的气腔非常接近，说明部分气囊在恐龙的身上就已经出现了。
恐龙和鸟类身体里存在9个气囊，这些气囊与肺相连。当吸气时，大量空气进入肺完成气体交换，但还有部分空气直接进入气囊；呼气时，部分空气则从气囊出来，再次通过肺排出体外。这样的呼吸过程，可以确保飞行中有足够的氧气。
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