新化石或有助揭示鳥類羽毛起源

日期：2010-11-23 13:21:28

鳥類和鳥類羽毛的起源一直是富有爭議的話題。我國熱河生物群出土的眾多帶羽毛的恐龍化石，證明鳥類祖先與小型獸腳類恐龍有著密不可分的聯(lián)系。近期，波蘭科學家們哈薩克斯坦晚侏羅世早期地層中發(fā)現(xiàn)了前鳥（Praeornis）的羽毛化石，它在年代上早于所有帶羽毛的恐龍，因此可能是聯(lián)系爬行動物鱗片和現(xiàn)代鳥類羽毛的重要環(huán)節(jié)之一。該成果發(fā)表在《歷史生物學》（Historical Biology）雜志上。

這原始羽毛擁有鱗片與羽毛的特征，每個羽枝粗細均勻，末端并不像現(xiàn)代鳥類那樣漸漸變窄，這可以看作爬行類鱗片與鳥類羽毛的過渡。這與三疊紀長鱗龍（Longisquama）背上發(fā)現(xiàn)的鱗片結(jié)構(gòu)十分相似，從而支持了羽毛起源于鱗片的假說。而羽毛最初的功能，則是幫助動物在性選擇上占據(jù)優(yōu)勢。

然而，有些學者認為，哈薩克斯坦化石中保存的并不是羽毛，而是一種蘇鐵的葉片。為此，波蘭古生物學研究所（Instytut Paleobiologii PAN）的J.Dzik等人測試了同一層位中羽毛、魚類和蘇鐵化石中碳同位素的組成，發(fā)現(xiàn)羽毛和魚類化石的同位素組分十分相近，但與植物的差別很大。證明這塊化石的確來自動物而不是植物。

爬行動物擁有扁而長的鱗片，每個鱗片含有三個小枝，一般有兩片緊貼內(nèi)部皮膚，另一枝在體表，與相鄰鱗片嵌合以保護身體，避免水分散失?，F(xiàn)代爬行動物鱗片的橫切面大多呈對稱的“A”形，而Dzik及其同事認為，在始祖鳥出現(xiàn)之前，一些爬行動物很可能演化出橫切面呈“λ”形的不對稱鱗片，之后有兩小枝漸漸延長成羽毛狀，第三枝消失，最終成為了現(xiàn)代鳥類的羽毛。在前鳥羽毛的橫切面上，我們還可以看到退化不完全的第三枝小鱗片，這證明了鱗片和羽毛在本質(zhì)上有著相同的結(jié)構(gòu)。

所有現(xiàn)生鳥類的羽毛都從一個柱狀乳突發(fā)育而來，有細胞凋亡機制的參與，前鳥和始祖鳥（Archaeopteryx）的羽毛發(fā)育情況很可能與此相似。

不管恐龍是不是鳥類的直系祖先，這些原始羽毛已經(jīng)證明羽毛衍生于原始爬行類鱗片，它填補了爬行動物與始祖鳥之間的進化差距。