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(wàn)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(bào)北京12月17日電（記者張蕾）翼龍是一種會(huì)飛的爬行動(dòng)物，與恐龍一起生活在約2億3千萬(wàn)年至6600萬(wàn)年前。盡管很早以前人們就發(fā)現(xiàn)翼龍?bào)w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(niǎo)類羽毛截然不同。來(lái)自中國(guó)、英國(guó)、愛(ài)爾蘭和中國(guó)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(jiǎn)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(gè)主要類群——鳥(niǎo)臀類和獸腳類（其中一支演化成為鳥(niǎo)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(wàn)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(shí)，了解到當(dāng)?shù)卦l(fā)現(xiàn)過(guò)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(gè)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(shuō)。“有些評(píng)論認(rèn)為翼龍可能只有一種簡(jiǎn)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(méi)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(ài)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(niǎo)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(shuō)，“我們嘗試尋找這4種翼龍毛發(fā)結(jié)構(gòu)與鳥(niǎo)類、恐龍的羽毛之間的解剖學(xué)差異，但是沒(méi)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(wàn)年前，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于鳥(niǎo)類的起源”。

現(xiàn)代鳥(niǎo)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(niǎo)類以及與鳥(niǎo)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(niǎo)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(lái)不具有羽毛，但這可能反映了羽毛的生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象，就像現(xiàn)代的鯨魚(yú)、大象和河馬一樣，豬也是一個(gè)很經(jīng)典的例子——像小狗一樣，小豬身上長(zhǎng)滿了毛發(fā)，但是在逐漸長(zhǎng)大的過(guò)程中毛發(fā)的生長(zhǎng)卻被抑制。“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不但對(duì)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(duì)陸地生命演化過(guò)程中一個(gè)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(wàn)年前開(kāi)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(shí)的陸地脊椎動(dòng)物包括哺乳動(dòng)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(shí)哺乳動(dòng)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(lái)幫助抵御外界環(huán)境。”

在姜寶玉看來(lái)，近年來(lái)研究者越來(lái)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(lái)越迫切和重要。“因?yàn)檫@些不僅可以改寫(xiě)對(duì)三疊紀(jì)生命演化重大變革的理解，也會(huì)加深人們對(duì)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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