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替雞裝上尾巴,走路就會像恐龍?——2015搞笑諾貝爾生物學獎

《侏羅紀公園》系列電影,加深了大家對恐龍的印象。過去幾十年,科學家從化石得知恐龍的許多訊息,包括知道一些獸腳類恐龍很明確是有羽毛的。

然而,當時的恐龍究竟是怎麼行走的呢?在科學家真的有如《侏羅紀公園》裡那樣,把恐龍複製出來前,有辦法先用其他方法研究嗎?為了探討這個問題,智利大學的Bruno Grossi和芝加哥大學及伊利諾大學芝加哥分校的科學家,想出了一個妙招!就是在雞身上固定一個假尾巴!

基本上,學界現在已有了共識,相信鳥類是從獸腳類恐龍祖先演化出來的,所以嚴格來說,恐龍並沒有完全滅絕,只是獸腳類恐龍有一小支演化成鳥飛上了天,還快速地適應了全球各式各樣的生態環境,演化出上萬種鳥!

儘管鳥類這支動物出現了太多新穎的形態特徵,所以大多數形態已經和獸腳類恐龍差距甚大,但是鳥類和恐龍的腳和羽毛非常相像,也都有中空輕盈但堅固的骨骼。要讓雞像恐龍一樣行走,最大的差別是雞沒有恐龍那樣有尾巴。

既然雞沒有尾巴,如果要用真實的動物來做實驗而非靠電腦模擬,他們乾脆一不做、二不休,把雞也固定上假尾巴吧!於是他們弄了些小木棒,當小雞一出生後,就用黏土固定在小雞後頭。他們隨著小雞的成長,為小雞換上新尾,定時加大尾巴的木棒,讓假尾巴約佔體重的百分之十五,和獸腳類恐龍尾巴佔體重比例差不多。

研究一的三組雞,控制組(C)、加上鉛塊的雞(CW)和用黏土固定假尾巴的實驗組(E)(Grossi B, et al. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458.)。

研究一的三組雞,控制組(C)、加上鉛塊的雞(CW)和用黏土固定假尾巴的實驗組(E)(Grossi B, et al. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458.)。

他們發現有了尾巴後,雞的行走和站立姿式和正常的雞不太一樣。裝了尾巴的雞相較於正常的雞,牠們在站立和行走時,股骨和膝蓋的位置都不一樣,肢體運動從鳥類一般的膝蓋驅動模式切換成臀部驅動模式。反過來說,從恐龍演化成鳥,肢體運動就可能是從臀部驅動演化成膝蓋驅動。

加了額外重量(黃色腿骨)和固定上假尾巴(橘色腿骨)後,雞相較控制組(灰色腿骨)的站立姿式和運動方式之改變(Grossi B, et al. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458.)。

加了額外重量(黃色腿骨)和固定上假尾巴(橘色腿骨)後,雞相較控制組(灰色腿骨)的站立姿式和運動方式之改變(Grossi B, et al. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458.)。

為了驗證雞不是因為多了額外的重量而改變運動方式,他們也給一群雞穿上了鉛衣,鉛塊大概在骨盆上方,比較接近身體的重心。結果加上鉛塊的雞卻沒有改變站立或行走的方式。

他們的這個發現發表於2014年的PLOS ONE,並榮獲剛出爐的搞笑諾貝爾生物學獎的殊榮,以表揚他們重塑恐龍行走模樣的貢獻!他們於是很應景地在屁股裝上假尾巴上台領獎!

原學術論文:

Grossi B, et al. Walking like dinosaurs: chickens with artificial tails provide clues about non-avian theropod locomotion. PLoS One. 2014 Feb 5;9(2):e88458. doi: 10.1371/journal.pone.0088458. eCollection 2014.

參考資料:

更多2015搞笑諾貝爾獎,請參考泛科學專題

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關於作者

Gene Ng

來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋