即使是專家在描述翼龍時也經常使用“奇異”這個詞,這些帶翅膀的龍統治天空超過 1.6 億年。對於被稱為無頜翼龍的短尾翼龍類群來說尤其如此,它們過去像蝙蝠一樣在整個中生代森林中飛 dart 和搖擺,捕食昆蟲。
現在看來,根據週一發表在《自然-生態與進化》雜誌上的一項新研究,無頜翼龍和其他翼龍可能也披著一層奇怪多樣的羽毛和毛髮狀結構。一個由中國南京大學古生物學家楊子瀟領導的團隊基於在中國北方發現的兩具近乎完整的鴿子大小的無頜翼龍標本得出了這一結論。
翼龍(生活在約 2.28 億年前到 6600 萬年前的白堊紀滅絕時期)可能有一些毛髮狀外層並非新觀點。自從 19 世紀發現第一批已知的翼龍以來,研究人員就提出了這種觀點。但是,這種覆蓋物的確切特徵很難從儲存在翼龍化石中的短而絲狀的結構(稱為皮毛纖維)中確定。這項新研究旨在藉助一系列先進的技術工具來填補這一空白。因此,作者描述了他們所說的四種不同型別的皮毛纖維,它們分佈在動物身體周圍,表明不同型別的皮毛纖維執行不同的功能:例如,頸部和頭部的隔熱,或減少翅膀上的阻力。一種型別的皮毛纖維是簡單的、毛髮狀的單絲。但另外三種似乎以作者描述為“與鳥類羽毛非常相似”的方式分支。他們說,相似之處不僅限於形狀或形態,還包括化學和細胞水平的相似性。
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基於這一發現,該研究還認為,“羽毛狀分支外皮結構”可能首先不是在恐龍中進化出來的(通常認為如此),而是在一些原始的主龍中進化出來的——主龍是翼龍和恐龍(包括現代鳥類)的共同祖先。這將意味著即使是像劍龍這樣明顯非鳥類的恐龍的祖先也可能覆蓋著剛毛,而不是鱗片。這也將把羽毛的起源從侏羅紀時期推回到 6000 萬或 7000 萬年前的三疊紀黎明。
布里斯托爾大學古生物學家、新研究的資深作者邁克爾·本頓說,羽毛出現的早期日期將與從蔓生到直立姿勢以及許多動物群體中的溫血性轉變相吻合——以及其他證據表明,“生命節奏加快了”,因為三疊紀物種努力從二疊紀-三疊紀大規模滅絕中恢復過來,其中 70% 的陸生脊椎動物在大約 2.52 億年前消失了。這也將與證據相吻合,即大多數控制羽毛產生的基因在恐龍起源之前就已存在於脊椎動物中。
本頓說,反對的論點是,像劍龍或雷龍這樣的大型恐龍缺乏羽毛。但他說,這並不比大象或鯨魚幾乎沒有毛髮更奇怪——即使兩者都是在哺乳動物毛髮進化很久之後才進化出來的。
比利時根特大學的行為生態學家莉莉安娜·達爾巴在新研究的同一期雜誌上發表的評論中仍然持懷疑態度。她寫道,該研究表明皮毛纖維的化學成分與羽毛的化學成分相似,掃描電子顯微鏡和能量色散 X 射線光譜法都表明這些纖維包含黑色素體——賦予羽毛和哺乳動物毛髮顏色的相同色素包。但她說,一些皮毛纖維像羽毛一樣分支的論斷是基於對“粗絲形態”或形狀的主觀解釋。她指出,之前其他研究人員試圖將皮毛纖維描述為羽毛狀的嘗試未能說服大多數古生物學家。她認為,可能需要其他先進技術的發展來解決這個問題。
“這項工作是否表明主龍的皮膚比我們所知的更復雜?是的,”耶魯大學鳥類學家理查德·普魯姆說,他對羽毛的廣泛瞭解是他 2017 年獲獎著作《美的進化》的基礎。(普魯姆也沒有參與這項新研究。)“它是否表明主龍從它們的皮膚中長出各種有趣的東西?當然。你只需要看看火雞的肉垂,就能看到真正的新事物可以在主龍的皮膚上進化出來。”但普魯姆說,作者的重大結論是“有缺陷的”,因為他們忽略了這種進化創新的訣竅;僅僅因為翼龍產生了一些奇怪的羽毛狀結構,並不自動意味著羽毛一定是在翼龍和恐龍的共同祖先中出現的。“這些翼龍皮膚附屬物很酷,”普魯姆說,“但它們的分支結構與羽毛的同源性不同”——也就是說,它們沒有共同的進化起源。“而且它們可能根本與羽毛不同源,”他說。“簡而言之,它們不是羽毛。”
英格蘭萊斯特大學的翼龍專家大衛·昂溫說,它們中的大多數甚至都不是皮毛纖維,他沒有參與這項研究。“這些標本非常棒,他們在成像方面做得非常出色,”他補充道。但他認為,研究人員在使用角蛋白含量來將某些結構識別為外部皮毛纖維時是錯誤的。他說,這些結構幾乎可以肯定是翼龍翼組織,稱為肌動蛋白纖維,也可能含有角蛋白。新研究的九位作者中,沒有一位有翼龍軟組織儲存方面的經驗;昂溫說,也許因此,他們未能參考其他相關研究——例如,翼龍黑色素體的研究。他補充說,他們對證據的解釋“至少可以說是有問題的”。
本頓挑戰批評者表明“翼龍中的結構在形態或化學上與羽毛不同”。與此同時,他說,“我們正在採取簡約的觀點”,即它們實際上是羽毛。他將這項新研究比作放風箏:“我們只是提出了一個可以檢驗的假設。”
試圖用言語上的霰彈槍擊落風箏的嘗試現在已經開始。
