記者徐義雄/台中報導
人們都想知道鳥類如何以不同的方式飛翔;中國醫藥大學主導的跨領域研究國際團隊,以多種不同學科的角度探討鳥類進化飛翔的羽毛的奧祕,這項研究成果獲刊登在十一月二十七日全世界最權威的國際期刊《細胞》雜誌(Cell),並以台灣國鳥藍鵲做為封面,飛躍上世界學術舞台。
中國醫藥大學校長洪明奇院士昨天主持研究成果發表會,他說,台灣國鳥藍鵲躍上國際頂尖期刊是頭一次,台灣團隊與旅美學者鍾正明院士合作的科學研究,結合大眾的生活和藝術,的確讓人民有感。
中國醫藥大學整合幹細胞中心組了一個跨領域科學團隊,以多種不同學科的角度探討羽毛,從身體外羽毛的生物物理特性,到皮膚內的幹細胞形成的基本分子生物學,對羽毛進行多面向的研究。研究範圍從無飛行能力的鴕鳥,到可短距離飛行的雞、長距離飛行的鴨、老鷹,以及高頻率飛行的麻雀,他們還研究特殊飛行能力的蜂鳥和企鵝。為了更深入地瞭解羽毛在進化中是如何演變,研究小組還研究在緬甸的琥珀中發現並保存了近億年的羽毛。
飛行羽毛由兩個高度適應性的結構模組組成:中央羽軸(rachis),和週邊羽片(vane)。羽軸是一根由兩種材質複合而成的柱狀結構:中心是多孔的髓質(medulla),藉由多樣的細胞折疊(cellular origami),使羽毛保持輕盈,高效率地增加周圍環繞堅硬皮層(cortex)的半徑,從而增加整體羽軸的材料性質。他們的研究表明,演化上形成羽髓、皮質兩個獨立的模組化單元,使當今鳥類以精妙組合方式,達成羽軸整體材質的最佳化,以適應生存環境的挑戰。鳥類得以像老鷹一樣在高空飛翔,像蜂鳥快速振翅並在空中停留,或像企鵝潛入海洋悠游,展現獨特的羽軸結構設計。