新化石或有助揭示鸟类羽毛起源

前鸟羽毛化石及其复原图，示横切面

从鳞片到羽毛的演变

前鸟羽毛化石复原图

前鸟正型标本鸟类和鸟类羽毛的起源一直是富有争议的话题。我国热河生物群出土的众多带羽毛的恐龙化石，证明鸟类祖先与小型兽脚类恐龙有着密不可分的联系。近期，波兰科学家们哈萨克斯坦晚侏罗世早期地层中发现了前鸟（Praeornis）的羽毛化石，它在年代上早于所有带羽毛的恐龙，因此可能是联系爬行动物鳞片和现代鸟类羽毛的重要环节之一。该成果发表在《历史生物学》（Historical Biology）杂志上。这原始羽毛拥有鳞片与羽毛的特征，每个羽枝粗细均匀，末端并不像现代鸟类那样渐渐变窄，这可以看作爬行类鳞片与鸟类羽毛的过渡。这与三叠纪长鳞龙（Longisquama）背上发现的鳞片结构十分相似，从而支持了羽毛起源于鳞片的假说。而羽毛最初的功能，则是帮助动物在性选择上占据优势。然而，有些学者认为，哈萨克斯坦化石中保存的并不是羽毛，而是一种苏铁的叶片。为此，波兰古生物学研究所（Instytut Paleobiologii PAN）的J.Dzik等人测试了同一层位中羽毛、鱼类和苏铁化石中碳同位素的组成，发现羽毛和鱼类化石的同位素组分十分相近，但与植物的差别很大。证明这块化石的确来自动物而不是植物。爬行动物拥有扁而长的鳞片，每个鳞片含有三个小枝，一般有两片紧贴内部皮肤，另一枝在体表，与相邻鳞片嵌合以保护身体，避免水分散失。现代爬行动物鳞片的横切面大多呈对称的“A”形，而Dzik及其同事认为，在始祖鸟出现之前，一些爬行动物很可能演化出横切面呈“λ”形的不对称鳞片，之后有两小枝渐渐延长成羽毛状，第三枝消失，最终成为了现代鸟类的羽毛。在前鸟羽毛的横切面上，我们还可以看到退化不完全的第三枝小鳞片，这证明了鳞片和羽毛在本质上有着相同的结构。所有现生鸟类的羽毛都从一个柱状乳突发育而来，有细胞凋亡机制的参与，前鸟和始祖鸟（Archaeopteryx）的羽毛发育情况很可能与此相似。不管恐龙是不是鸟类的直系祖先，这些原始羽毛已经证明羽毛衍生于原始爬行类鳞片，它填补了爬行动物与始祖鸟之间的进化差距。（来源：化石网/wingkof faywater）