作者:李木子 来源:中国科学报 发布时间:2022/4/21 15:22:22
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翼龙羽毛早在恐龙时代之前就已色彩斑斓

 

1.13亿年前翼龙头顶上的一根1.5毫米长的小羽毛。  图片来源:AUDE CINCOTTA

一项对巴西化石的最新研究表明,翼龙——一种有坚韧翅膀的飞行爬行动物,身上也披着各种颜色的微小羽毛。这一发现表明,羽毛可能在恐龙鼎盛时期之前就已进化了超过1.5亿年。“羽毛最早期的形态是有颜色的,这可能是为了传递信号。”领导此项研究的爱尔兰科克大学学院的古生物学家Maria McNamara说。

研究人员在《自然》发表的论文中,强化了翼龙“毛茸茸”的观点,并指出有些翼龙的羽毛可能有复杂的彩色图案。ABC联邦大学的古生物学家Rodrigo Pêgas虽然觉得这非常奇妙,但他并不赞同羽毛起源于McNamara认为的最早时期。其他一些研究人员甚至还怀疑这种结构其实根本不是羽毛。

自第一只始祖鸟在德国被发现以来,“羽毛是如何产生的”就成为150多年来古生物学中的一个大问题。始祖鸟是一种有羽毛的恐龙,曾被认为是第一只鸟。许多研究人员认为,羽毛的出现是为了隔热,只是在很久以后才被用于飞行和其他用途,比如求爱。至于翼龙,研究人员此前曾报告说,它们的身体覆盖着一层纤丝,这是一种形成“绒毛”的单链结构,可能是为了保暖。

2018年,McNamara和同事曾报告说,两只保存完好的中国翼龙显示了羽毛的决定性特征:一个带有分支的中心轴。“说实话,它们的羽毛有点奇怪,不像现代鸟类的羽毛那样分叉。”McNamara说。

现在,他们通过在《自然》上发表的一篇论文又巩固了自己的观点,该论文分析了一只保存完好的雷神翼龙头骨的软组织,这种翼龙头冠雄伟,翼展长5米,生活在1.13亿年前的巴西东北部的阿拉米盆地。

在该翼龙的头冠上,研究人员发现了单链纤维和类似羽毛的分支纤维,它们的中心轴在基部变窄。在扫描电子显微镜下,其皮肤和羽毛都有黑素体,这是一种含有黑色素的细胞内的结构,为活体动物的皮肤、羽毛和皮毛提供色素,不同形状的黑素体会赋予不同的颜色。翼龙的黑素体有各种各样的形状——卵形、球形和细长形,这些形状迄今为止只在哺乳动物的皮毛以及恐龙和鸟类的羽毛中见过。

研究人员认为,雷神翼龙的彩色分支结构确实是羽毛,它既能保温,也能向其他翼龙发出信号,如同雄孔雀在交配时展示羽毛一样。

“这一发现意味着羽毛的进化肯定比我们想象的要早得多。”McNamara说,“最简单的解释是,羽毛出现在大约2.5亿年前的三叠纪时期翼龙和恐龙的共同祖先身上。”

一些古生物学家认为,羽毛的证据很有说服力。不过,英国布里斯托大学的古生物学家Michael Benton觉得,翼龙的羽毛在飞行中没有任何功能,因为它们只是小小的茸毛。英国朴茨茅斯大学的古生物学家David Martill则认为,这些小的分支结构“看起来一点也不像羽毛”,它们或许是一种不同的角质覆盖物,尽管其颜色可能很鲜艳。

“我们仍然需要三叠纪羽毛的化石证据,以及翼龙和恐龙羽毛共同起源的明确分子证据。”Pêgas补充道。

目前,McNamara团队正在研究雷神翼龙样品的详细化学特征,这可能会揭示羽毛中的有机化合物。

加州理工学院的分子古生物学家Jasmina Wiemann说,如果目前的研究结果成立,可能会揭示形成早期羽毛的选择压力。“热调节一直是一个古老的假设……但可能还有更多。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41559-018-0728-7

 
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