■有些鳥類放棄或喪失了飛行的能力：鴕鳥就是很有名的例子。 網上圖片能夠翱翔天際，自然是鳥類的一大特徵。不過我們也知道，有些鳥類放棄或喪失了這種特別的能力，其中鴕鳥和企鵝就是很有名的例子。在鳥類的演化過程中，這些不會飛的品種是如何發展出來的呢？在遺傳密碼的層面，不會飛的改變又是跟哪些DNA有關聯的呢？今天就讓我們用船鴨（steamer duck）為例子，去探討一下這個問題。
會不會飛血統相近 船鴨齊失飛行能力
船鴨生活於智利南部、阿根廷南部及福克蘭群島一帶的湖畔和海岸附近。牠們逃跑的時候會在水面快速而有條理地拍動腳跟翅膀，讓人聯想起用蒸汽推動船槳從而前進的蒸汽船，因此得到「船鴨」這個名稱。我們現在知道的船鴨共有4種，卻只有其中1種會飛；然而這種會飛的船鴨之中，還是有一些較重的雄性飛不起來。這種狀況，是怎樣演化出來的呢？科學家們一直在辯論，那些不會飛的船鴨，是從同一個不會飛的祖先發展下來的，還是各自分別喪失了飛行的能力？
美國康奈爾大學的生物學家Leonardo Campagna和他的研究夥伴，比較了59隻不同品種船鴨的基因組，更將船鴨的基因組與牠們翅膀的特徵做比較，以求分辨出哪一些基因是直接影響翅膀形狀和結構的。他們發現，當中的兩種船鴨，在演化的過程中很早就失去了飛行的能力，而且這個變化發展得相對較快。剩下的兩種 ，一種是不會飛的福克蘭船鴨（學名Tachyeres brachypterus），另一種則是唯一會飛的船鴨品種（學名Tachyeres patachonicus）。
這兩個品種，雖然一種會飛，另一種不會，但Campagna的研究卻發現，牠們其實血統相近，甚至可以互相交配繁殖。這兩種船鴨的遺傳圖譜中負責控制翅膀長度的部分，看起來也十分有趣：兩種船鴨都有一些跟飛翔有關的基因版本，又有跟不能飛行的同類相似的DNA，不能作出明確的分野。
如此看來，這兩種船鴨可能正處於失去飛行能力的演化之中呢。
發展另類運動 就會放棄飛行
遺傳圖譜的分析，更讓Campagna辨認出一條有關的基因：DYRK1A。許多跟動物肢體長短相關的遺傳差異，好像都在DYRK1A之中或附近出現。Campagna和他的研究夥伴因此懷疑，DYRK1A會導致鳥類肢體縮短，以致奮力拍動翅膀也無法負荷鳥身的重量，飛行的能力自然慢慢消失。其實有研究顯示，DYRK1A在老鼠和人類唐氏綜合症患者身上也有影響，不過更詳細的研究還尚待進行。
那麼是在什麼環境下，鳥類才會慢慢地喪失飛行的能耐呢？這個問題有點困難：發生的情況好像太過包羅萬象，我們暫時還未能夠歸納出一個統一的原則。不過在許多的例子下，一些鳥類在專注發展另一些「運動」能力以後（比方說潛水），就會「放棄」了飛行；一些鳥類生活於寬廣的陸地之中，捕食者又相對較少，也會慢慢地不再飛行了，一些水鳥就是很好的例子。
一般來說，用於在水中拍動的翅膀，比用來在天空飛翔的相對要短。不過翅膀變短，是因為要發展在水中活動的能力，還是跟喪失飛行的能耐有關，孰因孰果，我們暫時就還未能確定了。■張文彥 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。