作者:李金金 来源:北京科技报 发布时间:2010-3-14 15:40:04
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张福成研究员受访解读古生物的彩色世界
 
紫色鹦鹉、红嘴蓝鹊、白色天鹅……鸟类的颜色可以说是大自然中最绚丽的色彩之一,亿万年前古生物世界的颜色是否也会如此色彩斑斓呢?
 
中国、英国、爱尔兰三国科学家通过研究为证实这个问题迈出了重要的一步。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员张福成领导了这项研究,最近英国《自然》杂志发表了他们的研究成果。
 
《北京科技报》:你们如何得出“亿万年前的鸟类和带毛恐龙也是五颜六色的”这一结论?
 
张福成:此次我们在中国热河生物群的鸟类和带毛的恐龙化石中发现了两种黑色素体,一种为真黑色素,另外一种为褐黑色素,其中褐黑色素是在化石中首次发现的,而现代的鸟类羽毛中也存在这两种物质。依照现代鸟类羽毛的颜色主要分为灰色、褐色等颜色,可以推测出这些带毛的恐龙和古鸟类的身体也应该是以灰色、褐色、黄色及红色为主要色彩基础的。如果再把这些色彩进行不同比例的组合,那么在亿万年前的鸟类和带毛恐龙就可能也同今天的鸟类一样是五颜六色的。
 
《北京科技报》:现代鸟类的羽毛为什么会出现如此斑斓的色彩?
 
张福成:脊椎动物在演化过程中,部分皮肤会逐渐演化成发、毛、鳞、羽、爪、汗腺等,像鱼类和爬行动物的鳞片,哺乳动物的毛发,这些结构都称为皮肤衍生物,羽毛也是其中的一种。
 
目前的研究发现,皮肤衍生物一般都会产生比较丰富的颜色,但是在所有的“皮肤衍生物”中,羽毛的颜色最为丰富,也是最为复杂的皮肤衍生物。研究发现鸟类的羽毛中由色素构成的颜色即色素色是其羽毛着色的基本形式,它决定着鸟类羽毛的基本颜色,其中真黑色素和褐黑色素是其中的两种主要形式。真黑色素主要产生灰色和黑色等,褐黑色素主要产生褐色、红色及黄色等;两者大小为1微米左右。这两种色素可以根据不同比例的组合形成不同的颜色,比如黑色的羽毛、红色的羽毛等等。另外,鸟类的羽毛中还有结构色,它可以根据羽毛的构造引起光波折射变幻颜色。
 
在色素色和结构色的共同作用下,鸟类羽毛的颜色就变得丰富多彩起来了。
 
《北京科技报》:为什么人类不能像鸟儿一样产生五彩斑斓的色彩呢?
 
张福成: 这是因为人体没有结构色,人体不会因为阳光的折射等产生不同的颜色。另外,人体也没有发达的毛或羽毛等“皮肤衍生物”,所以人类不能像鸟类一样产生各种色彩。
 
《北京科技报》:以前我们是如何复原远古动物的色彩的?
 
张福成:限于化石保存等因素的制约,对灭绝动物颜色的复原一直是一项很复杂的工作。以往科学家和艺术家是根据现有的无脊椎动物、脊椎动物和植物等化石联想到亿万年前的大自然可能是一个色彩斑斓的世界,但并没有从化石中得到颜色的实证。
 
而此次,我们从古鸟类和恐龙皮肤衍生物中存在的黑素体中可以首次证明:生活在1.25亿年前的一些古鸟类和带毛的恐龙均具有“色彩斑斓”的基础。我们此次跨出的这一步,证明了要想完全复原灭绝动物的颜色还是有可能的。将来人们在描绘古生物时所用到的色彩将不再是想象,而是具有真实的科学基础。
 
《北京科技报》:这次研究能够为鸟类起源于恐龙提供哪方面的证据?
 
张福成:我们在一些带毛恐龙的丝状毛中找到了与鸟类羽毛类似的黑色素体,由于黑色素体并不存在于皮肤内部的纤维结构内,这就说明这些丝状毛属于恐龙的皮肤衍生物,而不是皮肤内的纤维。以前,很多人认为恐龙的丝状毛后来衍化成了鸟类的羽毛,一直存在很多争议,现在共同的色素则为它们两者之间的密切联系提供了新的证据,即它们都属于皮肤衍生物,为同源结构。
 
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