微盗龙能用先进空气动力学滑翔

香港中文大学生命科学学院助理教授文嘉棋（英文名Michael Pittman）与临沂大学、香港科技大学等合作者，聚焦生活在约1.43亿至6600万年前的白垩纪近鸟龙——微盗龙，首次利用数据化的计算机模拟，分析其如何利用前翼与后翼之间的气流交互作用，提升滑翔效率。他们据此发现，早期多翼恐龙在滑翔时，已能运用现代鸟类与昆虫所具备的复杂空气动力学特征。相关研究1月26日发表于美国《国家科学院院刊》。

微盗龙的前肢和后肢均长有羽毛，形成独特的“四翼”结构。数十年来，古生物学家对微盗龙四翼结构的用途意见分歧。为解开谜团，文嘉棋与博士后Csaba Hefler结合化石解剖资料与空气动力学计算机分析，发现微盗龙的后翼可以利用翼尖前缘的涡流，配合前后翼之间的下洗气流，与其他翼间空气动力交互作用，构成有效的“升力产生机制”，帮助其提升滑翔能力。

“据我们所知，这是同类研究中首次利用数据化的计算机模拟，了解多翼脊椎动物前翼与后翼间的协同作用。”文嘉棋对《中国科学报》说。研究团队系统分析了微盗龙模型周围的气流模式和产生的空气动力，以评估这种多翼结构带来的飞行效益。他们发现微盗龙是擅长滑翔的生物，其前后翼能协同运作，从而增强升力。此外，其特别的后翼形状有助于从翼尖涡流中提取升力，进一步提升飞行效率。

研究共同作者、山东省临沂大学教授王孝理表示，此次研究运用了山东天宇自然博物馆逾百件微盗龙化石标本的最新解剖学信息，其中包含仅能透过激光荧光成像技术（LSF）观察到的翅膀及身体轮廓信息，为精确重建飞行形态提供关键依据。

“微盗龙具有特殊的解剖结构，其前翼与后翼之间的相互作用，具备不同模式可以有效地利用高度不稳定的气流。”文章共同作者、鸟类空气动力学专家、香港科技大学荣休教授及前校长教授史维表示。

研究结果表明，有效利用不稳定气流的特征，是早期飞行演化的关键步骤。这些多翼飞行恐龙通过调节前后翼的相对位置与角度，广泛探索了不同的飞行模式。这可能为现代鸟类的双翼飞行模式奠定了基础，让它们可以解放双腿，专注于捕食等其他功能的演化。文嘉棋表示，这项研究将复杂空气动力学特征出现的时间点进一步推前，有助深入探索飞行演化的不同进程。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2518106123