科學(xué)家發(fā)現(xiàn)翼龍具有羽毛狀結(jié)構(gòu)

將羽毛狀毛發(fā)結(jié)構(gòu)的起源提前約7000萬年

展示4種羽毛狀結(jié)構(gòu)分布的翼龍復(fù)原圖。張媛繪制/光明圖片

本報北京12月17日電（記者張蕾）翼龍是一種會飛的爬行動物，與恐龍一起生活在約2億3千萬年至6600萬年前。盡管很早以前人們就發(fā)現(xiàn)翼龍體表覆蓋著一層毛發(fā)，但是這些毛發(fā)結(jié)構(gòu)往往被認(rèn)為與鳥類羽毛截然不同。來自中國、英國、愛爾蘭和中國香港的科研工作者組成的團(tuán)隊(duì)首次在一類短尾翼龍身上發(fā)現(xiàn)了4種羽毛狀毛發(fā)結(jié)構(gòu)，分別是簡單的獨(dú)根（類似頭發(fā)）、束狀、具中軸以及側(cè)向分支和絨羽狀結(jié)構(gòu)。這4種羽毛狀結(jié)構(gòu)此前只發(fā)現(xiàn)于恐龍的兩個主要類群——鳥臀類和獸腳類（其中一支演化成為鳥類）。該項(xiàng)成果將羽毛狀毛發(fā)結(jié)構(gòu)的起源提前了大約7000萬年，相關(guān)內(nèi)容17日在線發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然—生態(tài)與演化》。

論文通訊作者之一、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院教授姜寶玉介紹，研究人員在內(nèi)蒙古寧城地區(qū)進(jìn)行野外調(diào)查時，了解到當(dāng)?shù)卦l(fā)現(xiàn)過保存精美的帶毛翼龍。“借助高倍顯微鏡仔細(xì)觀察化石的各個角落，我們發(fā)現(xiàn)所有4種羽毛都保存了可觀的數(shù)量”，論文第一作者、南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院博士生楊子瀟說。“有些評論認(rèn)為翼龍可能只有一種簡單的獨(dú)根類型毛發(fā)，但是我們的研究展示了這些不同的羽毛結(jié)構(gòu)真實(shí)存在。我們當(dāng)初專門選擇了羽毛保存清晰、沒有重疊的區(qū)域進(jìn)行觀察，這些羽毛甚至保存了黑色素體的顯微結(jié)構(gòu)，反映出羽毛整體可能呈現(xiàn)黃棕色。”論文作者之一、愛爾蘭科克大學(xué)教授瑪麗亞·麥克納馬拉表示。

“一系列的演化分析表明，翼龍的毛發(fā)就是羽毛，就像現(xiàn)代鳥類和很多恐龍類群中所看到的那樣”，論文作者之一、布里斯托大學(xué)教授邁克·本頓說，“我們嘗試尋找這4種翼龍毛發(fā)結(jié)構(gòu)與鳥類、恐龍的羽毛之間的解剖學(xué)差異，但是沒有找到。鑒于兩者是一樣的，那么它們一定有著共同的起源，大約在2億5千萬年前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于鳥類的起源”。

現(xiàn)代鳥類羽毛中，用于飛行和提高身體流線形的廓羽具有空心的羽柄和向兩側(cè)分支的羽支，這樣的結(jié)構(gòu)目前只在鳥類以及與鳥類起源密切相關(guān)的部分獸腳類恐龍中發(fā)現(xiàn)；而現(xiàn)代鳥類的其他羽毛類型，包括空心獨(dú)根和絨羽，卻在恐龍和翼龍中被廣泛發(fā)現(xiàn)。研究人員認(rèn)為，披甲的恐龍和大型蜥腳類恐龍雖然目前看來不具有羽毛，但這可能反映了羽毛的生長抑制現(xiàn)象，就像現(xiàn)代的鯨魚、大象和河馬一樣，豬也是一個很經(jīng)典的例子——像小狗一樣，小豬身上長滿了毛發(fā)，但是在逐漸長大的過程中毛發(fā)的生長卻被抑制。“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不但對我們理解羽毛的起源有重大意義，而且也深刻影響了我們對陸地生命演化過程中一個重要變革期的了解”，邁克·本頓表示。他進(jìn)一步補(bǔ)充道：“羽毛大約在2500萬年前開始出現(xiàn)，生命正從二疊紀(jì)末大絕滅事件中逐漸恢復(fù)。很多條獨(dú)立的線索都表明，此時的陸地脊椎動物包括哺乳動物和恐龍的祖先類群從原先的匍匐爬行變成直立爬行步態(tài)，并達(dá)到不同程度的溫血，加快了生活節(jié)奏。當(dāng)時哺乳動物的祖先已經(jīng)有了毛發(fā)，翼龍、恐龍及其親緣類群也都演化出羽毛來幫助抵御外界環(huán)境。”

在姜寶玉看來，近年來研究者越來越傾向于在化石記錄中搜尋羽毛的蛛絲馬跡，了解羽毛尤其是如此早期的羽毛功能學(xué)，也顯得越來越迫切和重要。“因?yàn)檫@些不僅可以改寫對三疊紀(jì)生命演化重大變革的理解，也會加深人們對羽毛、鱗片和毛發(fā)等皮膚衍生物在基因水平上的認(rèn)知。”

[責(zé)任編輯：楊凡、楊本敬]

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