誰穿了第一件“羽絨服”

尹丹

羽絨通常長在鵝、鴨腹部，呈蘆花朵狀的叫絨毛，呈片狀的叫羽毛?？墒?，你知道嗎，不管是家禽類的絨毛或羽毛，還是爬行動物的毛發(fā)，它們大部分都源于恐龍時代的翼龍。

長久以來，人們普遍認為動物的毛發(fā)就像頭發(fā)一樣是簡單的單根結(jié)構(gòu)。但是，最近南京大學(xué)姜寶玉領(lǐng)銜的科研團隊，在兩塊蛙嘴龍化石上發(fā)現(xiàn)了四種不同類型的毛發(fā)，其外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與恐龍及鳥類十分相似。這一發(fā)現(xiàn)改變了人們對翼龍只有單一毛發(fā)的刻板印象，也將羽毛狀毛發(fā)結(jié)構(gòu)的起源提前了約7000萬年，即前移到2.5億年前的三疊紀早期。

雖然名為翼龍，又和恐龍生活在同一時期，但翼龍其實并不是恐龍，它是恐龍的旁系近親，也是最早翱翔于天際的脊椎動物。它以“清奇”的長相給人們留下了深刻的印象，比如長滿尖牙的嘴巴、可以折疊的翼膜和一身獨特的毛發(fā)。

1831年，德國古生物學(xué)家奧古斯特·戈德法斯發(fā)現(xiàn)一種小型翼龍的身上有著類似哺乳動物的毛發(fā)，這令當時的科學(xué)家相當費解，不懂為何行動遲緩的冷血爬行動物還需要毛發(fā)。后來他們才意識到，這種飛天怪物可能是高度活躍且有著類似哺乳動物的代謝方式，所以需要毛皮來保暖。戈德法斯的發(fā)現(xiàn)并不是特例，在往后的幾十年間，越來越多的帶毛翼龍被發(fā)現(xiàn)，如1971年發(fā)現(xiàn)的索德斯翼龍就因為毛發(fā)濃密而榮獲“毛怪”之稱。

這種毛發(fā)雖然很早就被發(fā)現(xiàn)了，但直到2009年，才由巴西古生物學(xué)家亞歷山大·克爾納給出一個正式的術(shù)語“pycnofibres”，意思為“濃密的絲狀物”。那時候，大家普遍認為這種毛發(fā)短且構(gòu)造簡單，與恐龍、鳥類的羽毛沒有太多關(guān)聯(lián)。

然而，姜寶玉團隊的新研究告訴人們，翼龍的毛發(fā)也很“時尚”，并不似之前想象的那樣簡約單調(diào)。這兩只翼龍來自中國侏羅紀中晚期（約1.65億年至1.6億年前）的燕遼生物群，都屬于短尾、闊嘴的蛙嘴龍類。它們長有四種結(jié)構(gòu)各不相同的毛發(fā)，第一種是中空的單絲狀毛發(fā)，分布在幾乎全身各個部位，用來調(diào)節(jié)體溫;第二種是刷子狀毛發(fā)，根部是一捆的長軸，而在尾端有許多小細絲分岔，大多分布在頸部、前肢近端、腳掌和尾巴近端的部分;第三種是比較直的毛發(fā)，有個明顯的主軸，但在中段有些小分岔，分布在頜部;最后一種毛發(fā)是從根部開始分岔，成簇的絲絨分布在翅膀位置。除了第一種毛發(fā)，后面的三種毛發(fā)都具有分岔結(jié)構(gòu)。

這些毛發(fā)不同的形態(tài)和位置分布可以承擔許多不同的功能，如第一、二、四類毛發(fā)可以保暖和控制飛行時的空氣，而分布在頜部的第三類毛發(fā)則類似鳥類喙部附近的鬃毛，也許可以用來感應(yīng)獵物或?qū)Ш椒较颉?/p>

長久以來，羽毛一直被當成鳥類的專利，除了保暖之外，更演化出輔助飛翔的空氣力學(xué)功能。自20世紀90年代末，中國遼西發(fā)現(xiàn)了大量保存精美的帶毛恐龍化石后，羽毛就不再是鳥類的專利。古生物學(xué)家相繼在暴龍、鐮刀龍、竊蛋龍、馳龍等許多類群中都找到了羽毛存在的證據(jù)。而在后續(xù)的研究中，一些小型的鳥臀類恐龍，如鸚鵡嘴龍、天羽龍、庫林達奔龍身上也都發(fā)現(xiàn)了羽毛，所以羽毛演化起源的可能隨之擴展到整個恐龍類群。但是，在劍龍、甲龍這些裝甲類恐龍和體型龐大的蜥腳類恐龍身上沒有找到羽毛，可能是因為羽毛生長被抑制了，就像現(xiàn)如今大型的鯨、大象、河馬身上沒有太多毛發(fā)一樣。

翼龍身軀上的短毛從發(fā)現(xiàn)至今雖然將近兩百年，但由于結(jié)構(gòu)短且形態(tài)簡單，與大多數(shù)恐龍及鳥類的羽毛都有所差異，所以長期以來被認為是有別于恐龍的獨立演化的結(jié)果。但本次研究所發(fā)現(xiàn)的四種毛發(fā)，其外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都與恐龍的許多類群非常相似。如第一種未分岔的單支羽毛與鳥臀類的天羽龍、虛骨龍類的北票龍有著相似的構(gòu)造;第二種羽毛與耀龍、奇翼龍相近;第三類羽毛與現(xiàn)代鳥類非常接近，但這種構(gòu)造在其他恐龍身上沒有發(fā)現(xiàn);第四種絨狀羽毛在許多虛骨龍類恐龍身上都有發(fā)現(xiàn)，如北票龍、帝龍等。而內(nèi)部結(jié)構(gòu)從色素體到光譜也都能看到與恐龍及現(xiàn)代鳥類相近的結(jié)果。

這些證據(jù)表明，蛙嘴龍的毛發(fā)很可能跟現(xiàn)代鳥類羽毛有著相同的起源。這樣的話，羽毛結(jié)構(gòu)起源就從鳥類、獸腳類恐龍、恐龍類一路往前移動到由恐龍和翼龍組成的鳥跖類了。為什么這么說呢？這就好比兩兄妹都是金發(fā)碧眼，我們雖然沒見過他們父母的模樣，但至少能推測出他們的父母之中也有金發(fā)碧眼的性狀。這一發(fā)現(xiàn)可能讓第一個披上“羽絨服”的生物躍遷到三疊紀早期——也就是二疊紀大滅絕后，恐龍和翼龍的共同祖先剛剛現(xiàn)身的時代。

不過，由于化石資料有限，目前人們對翼龍類祖先的認識仍舊匱乏，還需要更多化石證據(jù)來驗證“鳥跖類羽毛起源說”。