本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
每天早晨，我的大腦都處於自動駕駛狀態。我主要依靠肌肉記憶來完成喂貓、洗漱和穿衣的日常程式，讓我的大腦慢慢啟動。但有一天，一個意想不到的問題把我從慣常的麻木狀態中驚醒。那天早上我需要刮鬍子，我的貓瑪格麗塔跳到水槽上觀察這個奇怪的活動。當我看著水槽，看到刮下來的胡茬，我的毛茸茸的助手正試圖拍打水龍頭裡流出的水流時，我被這種獨特的身體覆蓋物所震撼，它標誌著我和貓屬於同一個進化家族——毛髮。
毛髮是從哪裡來的？我已經寫了很多關於恐龍的表皮和不斷增長的毛茸茸的蜥腳類動物的記錄，但我記不清毛髮何時成為我祖先的定義特徵。因此，在古生物學家亞當·赫滕洛克的指導下，我開始查閱文獻，找出為什麼我必須每隔幾天用刀片刮臉，去除令人發癢的毛髮，而不是梳理羽毛或脫落鱗狀皮膚。
我們知道毛髮一定是古老的。現代哺乳動物的進化樹是非常多毛的，而今天三大主要獸類譜系——單孔目、有袋目和有胎盤目——上次擁有共同祖先是在三疊紀，超過2.2億年前。沒有跡象表明毛髮進化了不止一次，所以毛髮至少有那麼古老。
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一些壯觀的化石證實了中生代哺乳動物是多毛的這一觀點。在中國遼寧省發現的1.25億年前的哺乳動物真賊獸的骨骼，被一層化石毛髮的光環所儲存。更古老的，1.65億年前的哺乳動物巨齒獸和幾乎是哺乳動物的卡斯托羅考達獸的皮毛部分也被化石化了，在中國發現的其他儲存異常完好的中生代野獸也是如此。
但毛髮不一定起源於哺乳動物。例如，如果我們看看羽毛，很多非鳥類恐龍都有羽毛。進化只是讓鳥類共同選擇了具有隔熱和炫耀功能的結構來飛向天空。毛髮的情況可能也是如此，稀疏的原始毛髮先於完整的皮毛。要追溯毛髮的根源，我們需要回到早於第一批哺乳動物的時代。
哺乳動物屬於一個更大的脊椎動物類群，稱為合弓綱動物。長期以來，這個家譜中非哺乳動物的部分——如帆背的異齒龍和鼬鼠般的犬齒獸——被稱為似哺乳動物的爬行動物，但這並不準確。最好稱它們為原始哺乳動物，因為它們比任何爬行動物都更接近哺乳動物。毛髮可能是在它們的原始哺乳動物等級中進化出來的。問題是在哪裡。
問題是，化石記錄在直接證據方面並不總是那麼配合。對於一些最早的合弓綱動物，骨骼構成了它們化石記錄的大部分。但也有一些零星的線索表明它們的外觀。
1975年，古生物學家羅伯特·賴斯描述了古蜥龍的解剖結構——一種生活在約3.06億年前的小型、蜥蜴狀的合弓綱動物。在儲存下來的材料中，有腹部鱗片。這些與今天蜥蜴和蛇的β-角蛋白塗層的鱗片不同，而是類似的結構。基本上是偽鱗片。其他發現，包括身體印痕，表明早期合弓綱動物的腹部也佈滿了這些相同的結構。它們身體的其他部分是什麼樣子，我們不知道。
在亞利桑那州自然歷史博物館展出的可能具有光滑皮膚的合弓綱動物始巨鱷的頭骨模型。圖片來源：布賴恩·斯威特克
在它們的進化過程中，原始哺乳動物最終失去了它們的偽鱗片。1968年，俄羅斯古生物學家P.丘迪諾夫描述了一種名為始巨鱷的裝飾華麗的原始哺乳動物的皮膚印痕。這種合弓綱動物似乎沒有任何鱗片，而是光滑的“腺體”皮膚，類似於青蛙或無毛哺乳動物的皮膚。
然而，不幸的是，丘迪諾夫研究的原始材料此後一直沒有重新評估，而且一直缺乏來自其他動物的類似標本。需要多個化石發現來澄清祖先原始哺乳動物的狀態，以及毛髮何時開始成為合弓綱動物的特徵。然而，即使在等待更多直接證據的同時，古生物學家也可以尋找其他線索，看看原始哺乳動物何時開始變得毛茸茸的。
毛髮不僅僅用於隔熱或展示。毛髮也是哺乳動物觸覺的重要組成部分，在身體上擁有如此多的小感測器肯定改變了第一批長毛合弓綱動物的大腦。透過將直接證據與史前大腦的形狀相結合，德克薩斯大學古生物學家蒂姆·羅威和他的同事們能夠證明，在這些動物匆匆登上進化舞臺時，毛髮已經成為哺乳動物必不可少的特徵。
在國家自然歷史博物館展出的摩根獸的復原圖。圖片來源：布賴恩·斯威特克
羅威和他的同事們利用從對2億至1.95億年前的哺乳動物摩根獸和柱齒獸的CT掃描建立的大腦內鑄模，追蹤了哺乳動物大腦的進化過程。在其他變化中，研究人員看到早期哺乳動物有一個擴大的新皮層——大腦中由觸覺主導的部分。再加上其他中生代哺乳動物及其近親哺乳動物，如卡斯托羅考達獸，肯定有濃密的毛髮，摩根獸和柱齒獸新皮層的擴大暗示，毛髮起源於更早的時候，以便在第一批哺乳動物進化出來時，它能夠發揮如此重要的感覺作用。
其他原始哺乳動物化石是否帶有毛髮的 標誌還需要進一步研究才能辨別。將外部表皮與內部支架聯絡起來並非易事。但化石記錄充滿了驚喜，毫無疑問包含更多證據來解釋我們和我們的哺乳動物親屬是如何形成的，包括我為什麼有一個毛茸茸的夥伴，它對進化賦予我的毛髮的儀式性去除過程著迷的漫長背景故事。
參考文獻
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[這篇文章最初發表於《國家地理》。]