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科學家發現翼龍有羽毛狀結構,將發起源提前七千萬年

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时间:2018-12-18 10:58  稿件来源:光明日報

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展示4種羽毛狀結構分布的翼龍復原圖。

  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現翼龍體表覆蓋著一層毛發,但是這些毛發結構往往被認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隊首次在一類短尾翼龍身上發現了4種羽毛狀毛發結構,分別是簡單的獨根(類似頭發)、束狀、具中軸以及側向分支和絨羽狀結構。

  這4種羽毛狀結構此前只發現於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)。該項成果將羽毛狀毛發結構的起源提前了大約7000萬年,相關內容17日在線發表在學術期刊《自然—生態與演化》。

  論文通訊作者之一、南京大學地球科學與工程學院教授姜寶玉介紹,研究人員在內蒙古寧城地區進行野外調查時,了解到當地曾發現過保存精美的帶毛翼龍。

  “借助高倍顯微鏡仔細觀察化石的各個角落,我們發現所有4種羽毛都保存了可觀的數量”,論文第一作者、南京大學地球科學與工程學院博士生楊子瀟說。

  “有些評論認為翼龍可能只有一種簡單的獨根類型毛發,但是我們的研究展示了這些不同的羽毛結構真實存在。我們當初專門選擇了羽毛保存清晰、沒有重疊的區域進行觀察,這些羽毛甚至保存了黑色素體的顯微結構,反映出羽毛整體可能呈現黃棕色。”論文作者之一、愛爾蘭科克大學教授瑪麗亞·麥克納馬拉表示。

  “一系列的演化分析表明,翼龍的毛發就是羽毛,就像現代鳥類和很多恐龍類群中所看到的那樣”,論文作者之一、布裏斯托大學教授邁克·本頓說,“我們嘗試尋找這4種翼龍毛發結構與鳥類、恐龍的羽毛之間的解剖學差異,但是沒有找到。鑒於兩者是一樣的,那麽它們一定有著共同的起源,大約在2億5千萬年前,遠遠早於鳥類的起源”。

  現代鳥類羽毛中,用於飛行和提高身體流線形的廓羽具有空心的羽柄和向兩側分支的羽支,這樣的結構目前只在鳥類以及與鳥類起源密切相關的部分獸腳類恐龍中發現;而現代鳥類的其他羽毛類型,包括空心獨根和絨羽,卻在恐龍和翼龍中被廣泛發現。

  研究人員認為,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象,就像現代的鯨魚、大象和河馬一樣,豬也是一個很經典的例子——像小狗一樣,小豬身上長滿了毛發,但是在逐漸長大的過程中毛發的生長卻被抑制。

  “這項發現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。他進一步補充道:“羽毛大約在2500萬年前開始出現,生命正從二疊紀末大絕滅事件中逐漸恢復。很多條獨立的線索都表明,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葡匐爬行變成直立爬行步態,並達到不同程度的溫血,加快了生活節奏。當時哺乳動物的祖先已經有了毛發,翼龍、恐龍及其親緣類群也都演化出羽毛來幫助抵禦外界環境。”

  在姜寶玉看來,近年來研究者越來越傾向於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,也顯得越來越迫切和重要。“因為這些不僅可以改寫對三疊紀生命演化重大變革的理解,也會加深人們對羽毛、鱗片和毛發等皮膚衍生物在基因水平上的認知。”

【編輯:易小娇

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