翼龍羽毛早在恐龍時代之前就已色彩斑斕

1.13億年前翼龍頭頂上的一根1.5毫米長的小羽毛。  圖片來源：AUDE CINCOTTA

一項對巴西化石的最新研究表明，翼龍——一種有堅韌翅膀的飛行爬行動物，身上也披著各種顏色的微小羽毛。這一發現表明，羽毛可能在恐龍鼎盛時期之前就已進化了超過1.5億年。“羽毛最早期的形態是有顏色的，這可能是為了傳遞信號。”領導此項研究的愛爾蘭科克大學學院的古生物學家Maria McNamara說。

研究人員在《自然》發表的論文中，強化了翼龍“毛茸茸”的觀點，并指出有些翼龍的羽毛可能有復雜的彩色圖案。ABC聯邦大學的古生物學家Rodrigo Pêgas雖然覺得這非常奇妙，但他并不贊同羽毛起源于McNamara認為的最早時期。其他一些研究人員甚至還懷疑這種結構其實根本不是羽毛。

自第一只始祖鳥在德國被發現以來，“羽毛是如何產生的”就成為150多年來古生物學中的一個大問題。始祖鳥是一種有羽毛的恐龍，曾被認為是第一只鳥。許多研究人員認為，羽毛的出現是為了隔熱，只是在很久以后才被用于飛行和其他用途，比如求愛。至于翼龍，研究人員此前曾報告說，它們的身體覆蓋著一層纖絲，這是一種形成“絨毛”的單鏈結構，可能是為了保暖。

2018年，McNamara和同事曾報告說，兩只保存完好的中國翼龍顯示了羽毛的決定性特征：一個帶有分支的中心軸。“說實話，它們的羽毛有點奇怪，不像現代鳥類的羽毛那樣分叉。”McNamara說。

現在，他們通過在《自然》上發表的一篇論文又鞏固了自己的觀點，該論文分析了一只保存完好的雷神翼龍頭骨的軟組織，這種翼龍頭冠雄偉，翼展長5米，生活在1.13億年前的巴西東北部的阿拉米盆地。

在該翼龍的頭冠上，研究人員發現了單鏈纖維和類似羽毛的分支纖維，它們的中心軸在基部變窄。在掃描電子顯微鏡下，其皮膚和羽毛都有黑素體，這是一種含有黑色素的細胞內的結構，為活體動物的皮膚、羽毛和皮毛提供色素，不同形狀的黑素體會賦予不同的顏色。翼龍的黑素體有各種各樣的形狀——卵形、球形和細長形，這些形狀迄今為止只在哺乳動物的皮毛以及恐龍和鳥類的羽毛中見過。

研究人員認為，雷神翼龍的彩色分支結構確實是羽毛，它既能保溫，也能向其他翼龍發出信號，如同雄孔雀在交配時展示羽毛一樣。

“這一發現意味著羽毛的進化肯定比我們想象的要早得多。”McNamara說，“最簡單的解釋是，羽毛出現在大約2.5億年前的三疊紀時期翼龍和恐龍的共同祖先身上。”

一些古生物學家認為，羽毛的證據很有說服力。不過，英國布里斯托大學的古生物學家Michael Benton覺得，翼龍的羽毛在飛行中沒有任何功能，因為它們只是小小的茸毛。英國樸茨茅斯大學的古生物學家David Martill則認為，這些小的分支結構“看起來一點也不像羽毛”，它們或許是一種不同的角質覆蓋物，盡管其顏色可能很鮮艷。

“我們仍然需要三疊紀羽毛的化石證據，以及翼龍和恐龍羽毛共同起源的明確分子證據。”Pêgas補充道。

目前，McNamara團隊正在研究雷神翼龍樣品的詳細化學特征，這可能會揭示羽毛中的有機化合物。

加州理工學院的分子古生物學家Jasmina Wiemann說，如果目前的研究結果成立，可能會揭示形成早期羽毛的選擇壓力。“熱調節一直是一個古老的假設……但可能還有更多。”