揭秘羽毛进化史:从鳞甲到霓裳(组图)

发表于:2011-02-28
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金头绿咬鹃,尾部覆羽,炫耀

红腹锦鸡,头冠,炫耀

负责生成色彩的微小色素囊在化石羽毛中就像香肠和肉丸,香肠形成黑色,肉丸形成红色和棕色

两种色素囊在一份鸟龙面部羽毛样本中都找的到

爬行动物也有基板,但在它们的胚胎里,每一个基板都激活特定的基因,只让基板后缘的细胞增殖,最终形成鳞片。上世纪90年代末,耶鲁大学的理查德· 普拉姆等人提出一种理论,认为从鳞片到羽毛的转变所依赖的可能只是基板内一个简单的基因指令开关。指挥基板细胞纵向而非横向生长,便可生成羽毛。换句话说,羽毛是以与鳞片相同的基因构建成的全新产物。一旦最早的毛丝进化出来,也许只需再加以些微改动就能产生越来越精致的羽毛

直到近年,科学家们还普遍认为羽毛首先出现于兽脚类世系的某个早期成员身上,后来这种恐龙演变成了鸟类。然而在2009年,中国科学家宣布发现了一种背上长有刚毛的古生物——“天宇龙”,它在恐龙家族中属鸟臀目,与兽脚类的亲缘关系极远。于是出现了一种令人惊异的可能性:也许恐龙的祖先早已有了状如毛发的原始羽毛,只是有些恐龙物种在后来的演化中把它丢掉了。如果能确证有些翼龙化石——翼龙并非恐龙家族的成员——身上的“绒毛”也是原始羽毛的话,就能把羽毛的起源回溯到更远,因为这些会飞的爬行动物与恐龙共有一位更加古老的先祖。

还有一种更加令人诧异的可能。与鸟类、恐龙和翼龙家族亲缘最近的现存动物是短吻鳄。尽管这些身披重甲的怪物如今显然一根毛都没有,但它们体内有与鸟类一样的羽毛构建基因,这说明其2.5亿年前(鸟、鳄世系分化以前)的祖先也许曾长有羽毛。所以有些科学家说,该问的问题不是鸟类如何获得羽毛,而是短吻鳄如何失去羽毛

如果羽毛最初演化出来不是为了飞翔,那么它们又能为动物提供什么其他的好处呢?有些古生物学家称,羽毛最初可能是被当做保暖层的。有些出土的兽脚类恐龙化石前肢伸开,掩住下面的巢,它们也许曾用臂上的羽毛来呵护子女。

还有一种假说在近几年影响渐趋强大:羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案,可谓争奇斗艳。在有些情况下,它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。2009年,科学家们开始对兽脚类恐龙羽毛的结构进行更细致的研究,令这种假说得到了有力支持。他们在羽毛化石中发现了名为“黑素体”的微小囊状构造,其形状与现存鸟类羽毛中生成各种特定颜色的构造能够完美地对应起来。这些黑素体保存得极为完好,竟可以帮助科学家重构出恐龙羽毛的色彩。比如中华龙鸟的尾羽看似有着红色和白色的条纹。也许这个物种的雄性会在向雌性示爱时显摆自己漂亮的尾巴,又或许雌雄两性都以与斑马相同的方式利用条纹:识别同类、迷惑天敌。

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