億年前頭冠化石揭示翼龍可控制黑色素來改變羽毛顏色

在周三發表於《自然》雜誌上的一篇新論文中,一支國際古生物學研究團隊揭示了翼龍能夠使用黑色素來控制其羽毛的顏色。新研究對來自巴西東北部 1.15 億年前的 Tupandactylus imperator 化石頭冠展開了深入的分析,可知作為恐龍的飛行近親,其共存於 2.3 億 ~ 6600 萬年前的地球。

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研究配圖 – 1:化石標本 / 顱頂細節(來自:Nature)

這項研究吸引了來自巴西和比利時的國際科學家團隊,並由科克大學(UCC)古生物學家 Aude Cincotta 博士、Maria McNamara 教授、比利時皇家自然科學研究所的 Pascal Godefroit 博士共同帶領。

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研究配圖 – 2:系統發育時間樹

新研究聚焦於巴西東北部的翼龍頭冠化石,距今約 1.15 億年。而在 2.3 億 ~ 6600 萬年前,翼龍曾與恐龍在地球上同期生存。

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研究配圖 – 3:樣本位置採集點

這種翼龍以巨大的頭冠而被古生物學家們所熟知,有趣的是,研究小組發現,其羽冠底部有着毛茸茸的邊緣,暗示了短絲狀和分岔的蓬鬆羽毛。

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研究配圖 – 4:Tupandactylus imperator 翼龍羽毛分佈示意圖

Cincotta 博士稱,他們從未預想過會碰到這種情況。畢竟過去幾十年裡,古生物學家們一直在爭論翼龍是否帶有羽毛。

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研究配圖 – 5:不同樣式的羽毛分支 / 硬度示意

好消息是,最新化石研究已經有力地結束了這場爭論。因為它們在整體長度上都非常明顯地存在分枝,與今天的鳥類同宗同源。

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研究配圖 – 6:顱頂外皮結構

接着研究團隊用高倍電子顯微鏡觀察了化石羽毛,發現其中保存了完好的黑色素顆粒。不過更讓我們感到驚奇的,還是不同類型的黑素體、也具有不同的形狀。

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研究配圖 – 7:Equal Rates 進化重構模型

McNamara 教授補充道:今天鳥類的羽毛顏色,也與黑素體的形狀密切相關,而新研究揭示了翼龍一定擁有控制羽毛顏色的遺傳機制。

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研究配圖 – 8:SYM 進化重構模型

這一特徵對於鳥類羽毛顏色紋理至關重要,且即使是最早期的鳥類,黑素體也在其中扮演了一個關鍵的角色。

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研究配圖 – 9:ARD 進化重構模型

值得一提的是,在比利時和巴西科學家、以及當局和私人捐助者的共同努力下,這個非凡的化石標本已在研究完成後被送回國。

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研究配圖 – 9:黑素體掃描電鏡照片

Godefroit 博士表示:此類化石具有極其重要的科學意義,且它就該被送回原產國並交由其世世代代妥善保管。

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研究配圖 – 10:羊膜動物黑素體幾何形狀散點圖 / 多樣性祖先狀態預估

最後,除了開展進一步的研究,此類化石也可作為自然遺產的一部分,通過公共展覽的方式來激勵後來者投身科學研究工作。

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