年1月15日《自然通讯》杂志在线报道了由沈阳师范大学教授胡东宇、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星牵头的研究团队联合美国、比利时科学家发现并研究的产自河北青龙距今1.6亿年前侏罗纪地层迄今世界最早的具不对称飞羽恐龙——巨嵴彩虹龙,首次揭示了鸟类祖先不对称飞羽很可能首先出现于尾部,早于德国始祖鸟至少万年。
这是一件产自河北青龙的侏罗纪中晚期带羽毛恐龙化石,河北省的一个农民首先发现了巨嵴彩虹龙的化石。年2月,辽宁省古生物博物馆从这位农民手中征集到了化石。随后的几年里,沈阳师范大学古生物学院胡东宇教授、中科院古脊椎动物与人类研究所研究员徐星牵头对化石进行了研究,研究发现它是一个和鸟类亲缘关系很近的恐龙新属种,并最终将其命名为巨嵴彩虹龙。巨嵴彩虹龙与此前发现的著名的赫氏近鸟龙同属近鸟龙类,代表世界上已知最早的带羽毛恐龙,为复原恐龙到鸟类的演化过程提供了许多重要信息。
巨嵴彩虹龙化石标本(研究者提供)
如前所述,我国科学家在鸟类起源研究方面成果丰硕。年,胡东宇、徐星研究团队在英国《自然》杂志上发表了有关赫氏近鸟龙的研究成果,在鸟类起源研究上取得重大突破,轰动世界。而此次巨嵴彩虹龙的发现,意味着1.6亿年前多种似鸟恐龙同时出现,很可能是恐龙向鸟类转化的一个关键时期。
巨嵴彩虹龙化石标本的头部(研究者提供)
化石表明对于飞行至关重要的不对称飞羽在大约1.6亿年前已经出现,且首先出现在带羽毛恐龙尾部,而不像现代鸟类那样同时出现在尾巴和翅膀上。很可能代表了鸟类飞羽从对称性到不对称性演化的重要“衔接点”;研究还发现彩虹龙的羽毛具有决定彩虹颜色的色素体,表明在羽毛发生早期,羽毛颜色很可能已达到或接近现在羽毛的丰富水平。
巨嵴彩虹龙化石标本近乎完整的骨架周围清晰地分布有羽毛印痕。同时,它的尾羽羽轴两侧的羽片是不对称的,这使其成为迄今最早的具有不对称飞羽的动物,把不对称飞羽的出现时间提早了至少万年。研究者认为不对称飞羽是现代鸟类用于飞行的典型特征,因此巨嵴彩虹龙尾巴上不对称飞羽的发现充分表明,其当时已具有辅助飞行特征甚至能力。而其前肢上的飞羽却几乎是对称的,表明不对称飞羽可能首先从尾巴上演化出现,说明尾巴对于飞行起源至关重要。
巨嵴彩虹龙复原图(赵闯绘制)
研究团队检测了这块化石,他们在化石的羽毛中发现了色素痕迹。研究者们从化石的不同部位共提取了66处样本,并将其中的黑素体与现代鸟类羽毛中的黑素体作了比较。研究者们在巨嵴彩虹龙头部、胸部和尾基部的羽毛中发现了长而平坦,像薄饼一样一片片排列的黑素体。这种排列模式与蜂鸟多彩的颈部羽毛里的黑素体排列十分相似。蜂鸟羽毛中的相似结构能够像棱镜一样分光,从不同角度观察,羽毛会变换出不同的金属光泽。虽然研究团队未能复原恐龙羽毛的精确颜色,但据他们推测,正是发现的色素赋予了巨嵴彩虹龙闪耀的彩虹色泽。古生物学家曾经发现过羽毛亮丽的恐龙。比如年,有证据表明小盗龙的羽毛在阳光下会发出蓝色的闪光,与现代的乌鸦和白头翁很相似。与巨嵴彩虹龙不同,小盗龙全身都覆盖着亮丽的羽毛,但是小盗龙毕竟是巨嵴彩虹龙的晚辈,小盗龙生活的时代比巨嵴彩虹龙整整晚了万年。
科学家推断它的相应部位很可能有非常鲜艳的黑褐色丰泽的羽毛,羽毛可能像彩虹一般闪耀。其头部呈现红、绿、蓝等多种色彩,展开的翅膀上反射着彩虹的光彩,展示华丽的羽毛可能是一种社交或者性别暗示,与孔雀的尾羽类似。化石所显示的体型与鸟类相近,也有飞行所需的羽毛,但它的头上还有羽毛,与伶盗龙头部的羽毛更为接近。
此外,在巨嵴彩虹龙拇指上还发现了目前已知最早的小翼羽,即现生鸟类拇指上着生的一簇对鸟类慢速飞行和着陆时起重要作用的小飞羽,表明这种羽毛的演化在1.6亿年前的近鸟龙类中已经发生。同时,它有一个比德国始祖鸟的尾巴还要大的芭蕉叶状尾扇,这在同时代近鸟龙类中从未发现过。研究首次证实,1.6亿年前带羽毛恐龙的飞羽已经像现生鸟类一样,发生了由羽轴到羽枝再到羽小枝的二级分化。
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