地球上第一个穿上“羽绒服”的,竟然是它?( 二 )


时尚“羽装”登台亮相
然而 , 姜宝玉团队的新研究告诉人们 , 翼龙的毛发也很“时尚” , 并不如之前想象的那样简约单调 。
这两只翼龙都来自中国的侏罗纪中晚期(约1.65~1.6亿年前)的燕辽生物群 , 都属于短尾、阔嘴的蛙嘴龙类(anurognathids) [1 , 2] 。
它们身上很特别的地方 , 就是长有四种结构各不相同的毛发 。 第一种是中空的单丝状毛发 , 分布在几乎全身各部位 , 可能用来调节体温 。 第二种是刷子状的 , 根部是一捆的长轴 , 而在尾端有许多小细丝分岔 , 大多分布在颈部、前肢近端、脚掌和尾巴近端的部分;第三种比较直 , 有个明显的主轴 , 但在中段有些小分岔 , 分布在颌部;最后一种是从根部就开始分岔 , 成簇的丝绒分布在翅膀位置 。 除了第一种 , 后面的三种毛发都具有分岔结构[1 , 2] 。
四种羽毛在两件翼龙标本的分布位置 。 图片来源:参考文献[2]
这些毛发不同的形态和位置分布可以承担许多不同的功能 , 如第一、二和四类毛发可以保暖和控制飞行时的空气力学 , 而分布在颌部的第三类则类似鸟类喙部附近的鬃毛(bristles) , 也许可用来感应猎物或导航方向[1] 。
褐色彩妆 , 暖冬之姜
看了这些种类奇特的毛发 , 不禁要问 , 曾经可能会是什么颜色呢?时间已经过去了一亿多年 , 我们还有办法从黯然失色的化石里了解到蛙嘴龙“羽绒服”的原貌吗?
答案是肯定的 。 接下来 , 研究者们就借助扫描电子显微镜(SEM)将翼龙的四种羽毛内部结构 , 以及当年的色彩展示在人们面前 。
蛙嘴龙化石毛发的采样及细部研究 。 图片来源:参考文献[1]
为什么电子显微镜可以“看到色彩”呢?原来 , 近年研究发现 , 化石的羽毛中能保留色素体结构 , 通过扫描电子显微镜观察其内部的色素体形态和排列 , 再和现生动物做比对 , 就可以复原出化石羽毛的颜色 。
用色素体来观察结构可以分成色素色和结构色两种 , 色素色是根据色素体本身的形状来推断:杆状的为“真黑素体”(eumelanosomes) , 代表灰黑等比较暗色系的羽毛;扁圆形的为“褐黑色素”(phaeomelanosomes) , 代表赭褐色等比较鲜明的颜色;若缺乏色素体 , 则可能代表原来是白色 。 结构色是藉由真黑色体的排列来推断 , 当排列堆栈整齐时 , 羽毛在光的照耀下可以反射出金属般的缤纷光泽 。
从色素体地排列和形状可以分辨羽毛的颜色 。 。 图片来源:参考文献[9]
在对本次翼龙的羽毛采样结果中 , 发现大多样本的色素体形态接近扁圆形 , 而象征黑色系的杆状结构则相当稀少[1] , 因此这些羽毛应该是呈现褐色 , 该论文作者之——玛丽亚·麦克纳马拉称之为“姜的颜色”[10] 。
谁穿上了第一件“羽绒服”?
长久以来 , 羽毛一直被当成鸟类的专利 , 除了可以保暖外 , 更演化出辅助飞翔的空气力学功能 。 此外 , 个别类群也演化出用来炫耀、隐藏、维持平衡、打鱼虫等多样化功能的羽毛 。
自从上世纪90年代末 , 中国辽西发现大量保存精美的带毛恐龙化石后 , 羽毛就不再是鸟类的专利 , 而是源自于其兽脚类恐龙祖先 。 古生物学家相继在暴龙、镰刀龙、窃蛋龙、驰龙等许多类群中都找到了羽毛的存在的证据 。