科学网(kexue.com)讯 北京时间6月25日消息,世界各地的鸟类爱好者们大都对这些拥有着五颜六色羽毛的动物十分着迷,但根据最近的研究发现,这些鸟儿们其实可能并不会在意自己的色彩如何。
据国外媒体报道,科学家们认为,鸟儿们之所以不会特别重视自己羽毛的颜色,是因为它们完全无法解释颜色的概念——尽管有观点认为,鸟类对于紫外线色调的感知要超过人类的大脑。研究者认为鸟类眼中的世界同人类是不一样的,“色彩空间”对他们的意义并不包括自己身上羽毛的图案是如何的。
鸟儿们可能并不会在意自己的色彩如何
该项目的首席研究员玛丽-卡斯维尔-斯托达(Mary Caswell Stoddard)表示,鸟类是地球上最丰富多彩的生物体之一,对于人类的研究鸟类似乎拥有几乎可以想象到的所有色彩,但鸟儿们看到的世界与我们是截然不同的。该项研究的结果已发表在《行为生态学》期刊(the journal Behavioural Ecology)中。
玛丽和在美国工作的剑桥科学家同事们研究了诸多鸟类的颜色和它们眼中其它鸟类的状况,他们发现大部分鸟类的羽毛在其它鸟儿眼中,就像打印出的报纸一般只是一种色彩子集。需要思考的是为什么羽毛的颜色只限于这一个子集,而其它外色域的颜色则不在其中,这或许是对它们不利的。
但这不意味着鸟类的颜色不会最终演变扩大出新的颜色。研究报告的合著者,耶鲁大学的理查德-普鲁姆(Richard Prum)博士表示,新颜色的形成演化和创新能使鸟类的色彩空间踏入新领域,人类的服装在紫红色苯胺染料发明前也是比较单调的,但化学发明让衣服的颜色变得更加多样化。
(科学网-kexue.com 大平)
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无论羽毛的原初功能是什么,在某一支恐龙世系开始用它们来飞翔之前,可能已经历过数以亿计的年头。古生物学家目前正在研究兽脚类中与鸟类亲缘最近的物种,以寻找这种转变发生的线索。其中最能说明问题的线索是近期发现的“赫氏近鸟龙”,来自1.5亿年前,体型和鸡差不多大,前肢上生有黑、白两色羽毛,头上顶着艳丽的红冠。从结构上来看,赫氏近鸟龙的羽毛与鸟类的飞羽近乎完全相同,只有一点:前者的形状是对称的。由于没有窄而硬的前缘,这种羽毛也许达不到飞翔所需的强度。
在强度上的缺陷,它们便用数量来补足。赫氏近鸟龙有着过于茂盛的羽毛,从前肢、后肢甚至脚趾上生长出来。很可能是性选择压力驱使它们进化出富丽的衣装,正如今日的孔雀尾羽,而有碍行动的代价亦与后者一样。
科尔文· 沙利文与在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的同事一起,已找到了赫氏近鸟龙对行动不便问题的可能的解决之道。在与现存鸟类亲缘很近的兽脚类恐龙体内,有一块独特的楔形腕骨,使它们的前掌可以弯曲。赫氏近鸟龙的腕骨即属此类,因而它能将前肢折叠于体侧,这样在走路的时候两臂的羽毛便不致拖地。现代鸟类有一块类似的骨头,用来完成在向上飞时翅膀并向身体的动作。
如果沙利文和他的同事猜想正确,那么这个对于飞翔不可或缺的特征早在鸟类学会飞之前就进化出来了。这是一个进化生物学中所谓“联适应”的例子:借用一个旧的身体部件来行使一种新的功能。现在看来,鸟类的飞翔能力是在上亿年里利用了一连串的联适应,才逐渐成为可能的。
至于最后一步转变是如何发生的,至今仍是个火热的议题。有的科学家认为长着羽毛的恐龙进化出飞翔能力时,是一边跑一边拍打前肢,从地面上起飞的。另一些人反驳这种观点,指出赫氏近鸟龙及其他鸟类近亲的“后肢羽翼”会在奔跑时显得极为笨拙。这一派研究者重新采用了早期的假说,即鸟类始祖用羽毛来帮助自己从树上跳跃、滑翔,最终实现飞行。
飞翔的肇始必须只是从地面起飞,或从树上跳落吗——为什么不能是两者皆有呢?美国研究者肯· 代尔指出,飞翔并不是在二维世界中进化出来的,很多物种的幼鸟在逃避捕食者时会跑上陡峭的坡面(比如树干或山壁),它们会拍打未长成的翅膀来获得立足所需的摩擦力。但它们终究还得回到低处,这种拍打动作也有助于在下降时稳定身体。随着幼鸟成熟,控制平衡的下降行动便让位于以翅膀驱动的飞翔。代尔说,幼鸟振翼的成长过程,也许正反映了它们的祖先在进化中所取的路线——用翅膀辅助行动,直到展翅高飞。
爬行动物也有基板,但在它们的胚胎里,每一个基板都激活特定的基因,只让基板后缘的细胞增殖,最终形成鳞片。上世纪90年代末,耶鲁大学的理查德· 普拉姆等人提出一种理论,认为从鳞片到羽毛的转变所依赖的可能只是基板内一个简单的基因指令开关。指挥基板细胞纵向而非横向生长,便可生成羽毛。换句话说,羽毛是以与鳞片相同的基因构建成的全新产物。一旦最早的毛丝进化出来,也许只需再加以些微改动就能产生越来越精致的羽毛。
直到近年,科学家们还普遍认为羽毛首先出现于兽脚类世系的某个早期成员身上,后来这种恐龙演变成了鸟类。然而在2009年,中国科学家宣布发现了一种背上长有刚毛的古生物——“天宇龙”,它在恐龙家族中属鸟臀目,与兽脚类的亲缘关系极远。于是出现了一种令人惊异的可能性:也许恐龙的祖先早已有了状如毛发的原始羽毛,只是有些恐龙物种在后来的演化中把它丢掉了。如果能确证有些翼龙化石——翼龙并非恐龙家族的成员——身上的“绒毛”也是原始羽毛的话,就能把羽毛的起源回溯到更远,因为这些会飞的爬行动物与恐龙共有一位更加古老的先祖。
还有一种更加令人诧异的可能。与鸟类、恐龙和翼龙家族亲缘最近的现存动物是短吻鳄。尽管这些身披重甲的怪物如今显然一根毛都没有,但它们体内有与鸟类一样的羽毛构建基因,这说明其2.5亿年前(鸟、鳄世系分化以前)的祖先也许曾长有羽毛。所以有些科学家说,该问的问题不是鸟类如何获得羽毛,而是短吻鳄如何失去羽毛。
如果羽毛最初演化出来不是为了飞翔,那么它们又能为动物提供什么其他的好处呢?有些古生物学家称,羽毛最初可能是被当做保暖层的。有些出土的兽脚类恐龙化石前肢伸开,掩住下面的巢,它们也许曾用臂上的羽毛来呵护子女。
还有一种假说在近几年影响渐趋强大:羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案,可谓争奇斗艳。在有些情况下,它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。2009年,科学家们开始对兽脚类恐龙羽毛的结构进行更细致的研究,令这种假说得到了有力支持。他们在羽毛化石中发现了名为“黑素体”的微小囊状构造,其形状与现存鸟类羽毛中生成各种特定颜色的构造能够完美地对应起来。这些黑素体保存得极为完好,竟可以帮助科学家重构出恐龙羽毛的色彩。比如中华龙鸟的尾羽看似有着红色和白色的条纹。也许这个物种的雄性会在向雌性示爱时显摆自己漂亮的尾巴,又或许雌雄两性都以与斑马相同的方式利用条纹:识别同类、迷惑天敌。
如果认为这种转变是为了适应飞行,也能说得通。假设鸟类的祖先是体型纤小、身披鳞甲的四足爬行动物,生活在森林的树冠中,在树木间跳跃穿行。如果鳞片生得更长,就能获得更大的升力,从而滑翔得越来越远。后来,当它们能够向上、向下飞的时候,前肢也就演变成了翅膀。简而言之,羽毛的进化是伴随着飞翔的进化发生的。
上世纪70年代,美国耶鲁大学的古生物学家约翰· 奥斯特罗姆指出了鸟类与陆生的兽脚类恐龙(大名鼎鼎的霸王龙、迅猛龙即属此类)在骨骼结构上的显著相似性后,这种“羽毛进化导致飞翔”的观念开始瓦解。奥斯特罗姆认为,鸟类显然是兽脚类恐龙的现存血裔。然而,许多已知的兽脚类恐龙都有着粗大的后腿、短小的前肢,还有强健的长尾,实在很难相信是在树木间跳跃的动物所拥有的体格。
1996年,中国的古生物学家为奥斯特罗姆的假说拿出了惊人的证据。那是一副矮小、前肢短、来自1.25亿年前的兽脚类化石,被命名为“中华龙鸟”。它有一个非同寻常的特征:背部和尾巴上覆盖着一层稀疏的空心毛丝。真正的原始羽毛证据终于面世了,却是来自一头在地上跑的兽脚类恐龙。简而言之,羽毛的起源可能跟飞翔的出现全无关系。
古生物学家们很快找到了数以百计长着羽毛的兽脚类恐龙。有了这么多化石可以用于比较研究,他们便开始拼合更为详细的羽毛进化史。最初出现的是简单的毛丝。过了些年,不同世系的兽脚类成员演化出多种多样的羽毛,有的类似今日鸟类的内层绒毛,还有的长出了对称排布的羽枝;另一些恐龙身披又长又硬的条形羽毛或者加宽的毛丝,与任何现存鸟类的羽毛都不同。
兽脚类恐龙身上长而中空的毛丝带着一个谜团。如果它们就是早期的羽毛,那又是怎么从扁平的鳞片进化出来的呢?幸运的是,如今仍有身披丝状羽毛的兽脚类存活:幼鸟。一只发育中的小鸟身上所有的羽毛,最初都只是从皮肤长出来的一根根刚毛,后来才分叉变成更复杂的形状。在鸟类的胚胎中,这些刚毛发自于皮肤细胞组成的若干小片,名为“基板”。基板顶部的一圈快速生长的细胞逐步垒成圆筒状结构,便成为刚毛。
撰文:卡尔·齐默 CARL ZIMMER
摄影:罗伯特·克拉特 ROBERT CLARK
插画:邢立达(微博)
翻译:王晓波
我们中的绝大多数人只怕永远没机会亲眼一见那些最伟大的生命奇观。比如,我们无缘观赏巨型鱿鱼像篮球一样大的眼睛;独角鲸犹如长枪般的大牙呢?至多也就能在照片里仰慕一下吧。但有一样自然奇观,是我们只要举步出门,就几乎人人有份得见的,那就是利用羽毛来飞翔的恐龙。
鸟类太常见了——就算在最没生机的写字楼区也一样——以至于我们很容易把它们恐龙血裔的身份和用来飞行的精巧羽毛视为理所当然。为了抵住扑面而来的风力,飞羽有着不对称的形状,前缘窄而坚挺,后缘长而柔韧。要创造出升力,鸟儿只需倾斜翅膀,调节翼面上下的空气流速即可。
飞机的机翼用到了一些同样的空气动力学窍门,但世上任何用钢板和铆钉拼装起来的东西与鸟类的羽翼相比,都完全望尘莫及。羽毛的构造是:从一根中央羽干伸出一系列纤细的羽枝,每一根羽枝又伸出若干更细的羽小枝(就像大树枝分叉),而后者上面排布着微小的钩子。相邻的羽小枝相互钩连,就形成一种名副其实轻如鸿毛、却具有相当强度的网状结构。当鸟儿梳理羽毛的时候,羽枝之间会毫不费力地分离开来,又复位咬合。
这种美妙机制的起源是生物进化中最经久难解的谜题之一。1861年,达尔文发表《物种起源》后不过两年,德国的采石场工人挖出了一种有乌鸦般大的精美鸟类化石。它被冠以“始祖鸟”之名,生存年代约在1.5亿年前。它拥有现代鸟类的羽毛和其他特征,但也保留着爬行动物祖先的痕迹,比如口中的牙齿,翼端的爪趾,还有一条长长的尾骨。始祖鸟就像有脚的古鲸化石一样,似乎捕捉到进化变形过程中的关键一刻。“这对我来说是件喜事。”达尔文跟一个朋友坦承道。
假如当时古生物学家们发现的是一种更古老、长有更原始的羽毛的生物,那就是大喜事了——可惜他们在其后150年里基本徒劳无功。与此同时,其他科学家试图通过研究与鸟类亲缘最近的现代爬行动物的鳞甲,来揭示羽毛的起源。鳞片和羽毛都是扁平的,也许是鸟类祖先的鳞片在世代传承中逐渐伸展,后来其边缘磨损劈裂,变成了最早期的羽毛。
新浪环球地理讯 北京时间1月10日消息,据美国国家地理网站报道,2011年新年夜,美国阿肯色州突然有数千只死鸟从天而降,而上周,路易斯安那州、瑞典和世界其他一些地方也不断传来动物离奇集体死亡的消息,引发了各种各样的猜测。许多人认为这是政府在进行秘密实验,或者“末世浩劫”即将来临,不过专家表示这些事件之间并不存在联系。
每年一半死于自然原因
科学家表示,鸟类在飞行中大量死亡与“末世浩劫”或秘密实验无关,最近的鸟类群死事件主要是因媒体炒作引起公众普遍关注。美国非营利组织全国奥杜邦协会鸟类保护部门主任、鸟类学家格雷格·布彻(Greg Butcher)表示,在一定时间内,“北美至少有10亿只鸟,有时可能多达200亿只——每年几乎一半死于自然原因。”
那究竟是什么原因造成鸟类在飞行中突然死亡的呢?阿肯色州鸟类群死事件直指两个常见的罪魁祸首:巨大噪音和碰撞。从新年夜11点半左右开始,阿肯色州野生动物保护部门不断接到飞鸟从空中掉落于毕比市方圆一平方英里地面的报告。根据官方估计,最多有5000只红翅黑鹂、欧洲椋鸟、鹩哥和褐头牛鹂在午夜前坠落地面。
美国国家野生动物健康中心1月5日发布的初步检测显示,这些飞鸟死于钝器所致的外伤,与阿肯色州牲畜与家禽委员会1月3日公布的初步调查结论不谋而合。阿肯色州渔业管理委员会鸟类学家卡伦·罗表示:“它们撞上了汽车、树木、建筑物和其他静止的物体。在飞鸟开始落地前不久,鸟类栖息地附近地区有人报告称,他们听到燃放专业级焰火爆发的震耳欲聋的响声,每隔几秒放10到12个,将不少鸟儿惊吓走了。”
“与此同时,别的地方还合法燃放了大量焰火,可能迫使飞鸟的飞行路线比正常时候要低一些,比树梢还低,这些飞鸟夜视能力非常差,一般不在夜间飞行。”在阿肯色州发现的死鸟是通常只有到秋季或冬季时才大量聚集的种类。布彻称:“我听说的记录是,一个栖息地有2300万只鸟。在这种情况下,5000只显然不值一提。”
生存所要面对的残酷现实
据布彻介绍,鸟类常常在飞行中撞上物体,尤其是“城市中的高楼大厦,信号发射塔,风力涡轮机,输电线。似乎造成鸟类大量死亡的建筑物非常高,而且总是亮着。正常情况下,鸟儿可能只会注意天上的星星,在雾气朦胧的夜晚,它们分不清方向,在有亮的建筑物周围绕圈飞行,直至碰上并落到地上。”
1月4日死于路易斯安那州的500只黑鹂和椋鸟看上去归咎于与输电线的相撞。同一天,瑞典街头发现了50至100只寒鸦死尸,据瑞典国家兽医学院专家介绍,它们身上没有患病的迹象,显然也死于钝器所致的外伤。布彻表示,大风、冰雹、雨雪、雷电等天气状况构成的挑战也易于使飞禽丧命,例如,“去年,数百只鹈鹕被潮水冲上俄勒冈和华盛顿两州交界的海岸。冷空气前锋总以出人意料的方式移动,飞禽的翅膀和身体因此会结冰。”
当然,并不只有上述原因会导致鸟类死亡,布彻举例说,“水禽会出现肉毒中毒现象,沙门氏菌和禽痘也可以在以鸟为食的动物身上迅速扩散。”无论何种原因,死亡似乎都是鸟类生存所要面对的残酷现实。
雏鸟一年内死亡概率达75%
阿肯色州渔业管理委员会鸟类学家卡伦说:“春天孵化的雏鸟一年内死亡的概率高达75%左右。对于生物学家来说,这些死亡事件相当正常。我希望可以借助公众对此类事件的关注,引导他们对野生动物生物特点存在的真正危机有所了解,对像蝙蝠白鼻综合症这样的疾病有新的认识。”
卡伦从近来媒体对大量鸟类死亡事件的报道中看到了一线希望。她说:“我希望我们可以使公众对人造建筑物对其他物种的影响有进一步的认识。大家知道吗,仅仅为了让手机的信号更好,会有多少迁徙的鸣鸟因此死亡?” (孝文)
新浪科技讯 北京时间7月21日消息,据美国国家地理网站报道,美国墨西哥湾“深水地平线”石油钻井平台爆炸事件已经过去了三个月。近日,美国康奈尔鸟类学实验室研究人员对该海域及沿岸的鸟类生存状况进行了实地考察和研究,并拍摄了浣熊岛鸟类在油污中艰难生存的系列图片。图片表明,爆炸及后续漏油事件对墨西哥湾海域及沿岸的生态环境,尤其是浣熊岛鸟类栖息地造成了灾难性的破坏。
1. 油污满身的褐鹈鹕
上周,康奈尔鸟类学实验室研究人员在路易斯安那州浣熊岛拍摄到一只褐鹈鹕正在展开沾满油污的翅膀。据该实验室研究人员介绍,他们这个月在岛上所看到的残景表明,墨西哥湾漏油事件已对这个重要的鸟类栖息地造成了最恶劣的破坏。
浣熊岛是一个堰洲岛,也是路易斯安那州最大的滨鸟栖息地。在六月份的考察中,康奈尔鸟类学实验室研究人员报告称,该地区似乎并没有受到墨西哥湾漏油事件的影响。但是,当7月中旬他们再次回到这里考察时,研究人员发现了“毁灭性”场景。此前他们所看到的幼年褐鹈鹕身上几乎都不同程度地涂上了一层油污,其中有大约10%的幼年褐鹈鹕已被油污严重浸泡。
2. 刚出生的王凤头燕鸥
研究人员还在浣熊岛拍摄到一只刚刚孵化出的王凤头燕鸥,这只小鸟的腹部已被来自墨西哥湾的油污浸湿。这些王凤头燕鸥在孵出后不到一天就被迫离开了鸟巢,这就意味着这些年幼的王凤头燕鸥可能很快遭遇到被冲刷上岸的油污。
浣熊岛是一个受保护的海鸟避难所,其保护的对象包括王凤头燕鸥、白嘴端凤头燕鸥、褐鹈鹕等。康奈尔鸟类学实验室保护科学项目主管肯-罗森博格认为,墨西哥湾漏油事件甚至比1989年埃克森-瓦尔迪兹号漏油事件还要恶劣。
3. 拦油栅与褐鹈鹕
在路易斯安那州浣熊岛海岸附近,海面上漂浮着一条浮动拦油栅。在不远处的海滩上,生活着大量的褐鹈鹕。康奈尔鸟类学实验室研究团队发现,围绕在浣熊岛周围的一条主要浮动拦油栅已被破坏,其中一段甚至被冲到海岸上,而在其他位置,油污已飞溅过浮动拦油栅。
研究团队首席生物学家马克-丹兹科尔猜测,亚历克斯飓风所形成的巨大海浪以及潮汐等都是油污抵达鸟类栖息地区的重要因素。
4. 水坑边的褐鹈鹕
一群满身油污的褐鹈鹕站在浣熊岛上的一处水坑边。作为路易斯安那州的州鸟,褐鹈鹕刚刚在2009年末才从美国濒危物种名单上删除。生物学家马克-丹兹科尔在一份新闻稿中表示,墨西哥湾漏油对浣熊岛上鸟类栖息地的灾难性破坏是至今他在墨西哥湾看到的所有影响中最恶劣的。
5. 白嘴端凤头燕鸥:40%粘上油污
浣熊岛的一只白嘴端凤头燕鸥身上粘着一片来自墨西哥湾的油污。据康奈尔鸟类学实验室研究人员介绍,截至7月中旬,岛上大约有40%的幼年燕鸥身上都粘上了油污。
康奈尔鸟类学实验室研究人员于7月11日和12日再次考察了浣熊岛,这次他们在海滩和岩石上也都发现了油污。而在上一次6月18日的考察中,这些地方都看不到任何油污。生物学家马克-丹兹科尔认为,“对于如此重要的鸟类栖息地来说,这是一场严重的石油污染事件。许多鸟类将会很快死亡,或许在数周或数月内。这些油污是致命的。”(彬彬)
新浪科技讯 北京时间2月2日消息,据美国国家地理网站报道,长期以来人们一直认为,鸵鸟、鸸鹋以及其他一些不会飞鸟类的祖先也都不会飞翔。但是,最近一项研究发现,事实上直到6500万年前恐龙灭绝之后这些鸟类才开始走向陆地。
澳大利亚国立大学科学家马太-菲利普斯是这项研究的主要负责人。据菲利普斯介绍,恐龙突然大规模消失,产生了一个全新的、自由捕食的生态系统。在这个生态系统中,食物变得相当充足,许多物种不再需要靠飞行来逃避捕食者的进攻。于是,一些鸟类变得越来越胖,以至于体重过重而变得无法飞行。科学家认为,不管这种现象是鸟类主观意愿的还是被迫接受的,它们确实已不会飞翔。
菲利普斯和研究团队利用化石DNA对一只巨型恐鸟的基因组进行了认真分析。恐鸟是一种已经灭绝的不会飞鸟类,曾经生活于如今的新西兰境内。研究人员发现,恐鸟的最近亲属是鹬鸵。鹬鸵是一种小型陆生鸟类,如今在南美洲仍可发现这种鸟类,它们也几乎不会飞翔。在白垩纪的大部分时期(1.46亿年前到6500万年前),南美洲、新西兰、澳大利亚和南极洲是连接在一起的,都是冈瓦那超大陆的一部分。大约8000万年前,新西兰从冈瓦那超大陆分离出去。
研究人员认为,恐鸟的祖先可能是从冈瓦那超大陆的另一片区域飞到新西兰的,这片区域可能就是后来分离出去的南美洲。它们飞到新西兰后,开始走向陆地,最终进化成后来的恐鸟。最新研究表明,不断有一些物种进化成不会飞鸟类。这一发现对此前的理论发起了挑战,此前的理论认为不会飞的鸟类也进化自不会飞的祖先。
菲利普斯表示,“我们都知道,一次巨大的撞击事件对恐龙造成了灾难性的影响(灭绝),但我们却不知道它对鸟类及其它哺乳动物的影响。这一研究提供了一个重要信号,它表明这一事件也是现代鸟类进化史上的一个重要转折点。”
最新研究还解答了这些不会飞鸟类最终是如何出现在不同大陆的谜团。菲利普斯解释说,“关于这些曾经被认为从来不会飞的鸟类是如何克服海洋障碍的,过去人们常常有一些奇怪的观念。但是,事实上这些鸟类都有独立的祖先,它们的祖先都曾经会飞。这一事实可以解释它们为什么能够到达不同的大陆块,那就是因为它们曾经会飞。”(彬彬)
新浪环球地理讯 北京时间1月28日消息,据美国国家地理网站报道,科学家成功复原了火鸡般大小的食肉恐龙中华龙鸟(Sinosauropteryx)的羽毛颜色,这也是第一个体色得到复原的恐龙。1996年,中华龙鸟还成为第一个被确定有羽毛的恐龙。
1.中华龙鸟复原图
中华龙鸟发现于我国东北辽宁省一个具有1.3亿年至1.23亿年历史的沉积带——义县组。自此,考古学家已从那里挖掘到数千个带有羽毛的化石。在发表于最新一期《自然》杂志上的研究报告中,一个由古生物学家和扫描电子显微镜专家组成的国际研究小组表示,中华龙鸟的背部具有红橙色羽毛,而尾部有斑纹状羽毛。恐龙为何需要有斑纹的尾巴呢?据专家介绍,许多鸟类(非鸟类恐龙的现存后代)都将色彩艳丽的尾巴作为求偶的工具。
2.中华龙鸟化石
中华龙鸟的羽毛自考古人员首次描述以来便一直是争论的焦点。肉眼看上去,中华龙鸟的羽毛化石就像毛发一样的细丝,给人感觉十分柔软,如羽绒一样。部分研究人员提出,这些根本不是羽毛,而是尾巴内部的胶原蛋白残余。最新研究表明,这些细丝状结构中具有黑色素体。
黑色素体是在现存鸟类羽毛而非胶原蛋白中发现的携带有天然色素的亚细胞结构。这强化了毛般结构是原始羽毛的说法。原始羽毛是羽毛进化的早期阶段,此时羽毛尚无身体两侧有短毛的中心轴,而现代鸟类就具有这种特征。在这张中华龙鸟的化石照片中,背部和尾部上的黑块就是细丝状结构。
3.孔子鸟羽毛颜色
据最新研究称,已灭绝的孔子鸟(Confuciusornis bird)的羽毛颜色可能与斑胸草雀的现代羽毛颜色相同。孔子鸟是一种有喙鸟类,在我国辽宁省一个具有1.2亿年至1.3亿年历史的化石层发现。研究人员根据保存在化石样本中的微小黑色素体推断出孔子鸟的羽毛颜色。研究人员在化石中发现了两种黑色素体——真黑色素(Eumelanosome)和褐黑色素(Phaeomelanosome)。
真黑色素呈杆状,与现存鸟类羽毛的黑色和灰色具有联系。褐黑色素呈球形,可生成从红褐色到黄色等各种颜色。如果没有黑色素体,物体会呈现白色。研究人员通过扫描电子显微镜,发现孔子鸟羽毛化石含有两种黑色素体,这种鸟类活着时羽毛可能有多种颜色。
4.杆状真黑色素
一个国际研究小组报告称,他们在拥有1.25亿年历史的中国鸟类和恐龙化石上发现了杆状真黑色素(如这张扫描电子显微图所展示的结构)和球状褐黑色素。真黑色素和褐黑色素是名为黑色素体的亚细胞结构的两种类型。黑色素体具有黑色天然色素——黑色素。刊登在《自然》杂志上最新研究称,来自已灭绝孔子鸟的真黑色素表明黑色是其颜色构成的一部分。
现存鸟类羽毛中具有丰富的黑色素体,而最新研究是科学家首次在来自我国辽宁省的非鸟类恐龙(如中华龙鸟)羽毛化石和保存极为完好的鸟类化石中发现黑色素体。在恐龙身上发现黑色素体意味着,在许多有羽毛恐龙化石中找到的颇具争议的毛状结构确实与羽毛有关。对生活和死于数百万年前的生物化石黑色素体的分析,有望开辟新的研究领域,让我们对史前颜色的未知世界有所了解。(秋凌)
新浪环球地理讯 北京时间1月19日消息 据美国国家地理网站报道,美国科学家对现代短吻鳄的最新研究发现,恐龙不同寻常的肺功能可能令其在与早期哺乳动物的竞争中占据了优势。
科学家发现,短吻鳄今天也采用类似鸟类的高效呼吸方式。短吻鳄与恐龙拥有共同的祖先。在哺乳动物中,每次呼吸都将富含氧的空气输送至肺中称为肺泡的“死胡同”。在肺泡中循环的空气将氧气送至血液中,同时又从血液带走二氧化碳。
不过,鸟类没有肺泡,空气只能从某一个方向进入它们的气囊。这种进化使鸟类的肺部充满了“新鲜”空气,令其能在使其他动物死亡的高度下呼吸。为揭开短吻鳄呼吸之谜,科学家将液体注入死亡美洲短吻鳄的肺中,测量气流流动方向。
研究小组发现,和鸟类相似,空气绕过某些支气管或气道,仅在被呼出时才回流通过这些支气管。这种呼吸模式可能在距今2.51亿年至1.99亿年前的三叠纪时代的祖龙(archosaur)身上就出现了。祖龙是鸟类、恐龙和短吻鳄的共同祖先。
在三叠纪时代早期,空气中的氧含量要比现在要低。领导实施这项研究的美国犹他大学进化生物学家法玛尔(Farmer)说:“我们知道,鸟类的这种肺部结构一定程度上说明了它们擅长在稀薄空气中活动的原因。我们的研究数据表明,祖龙在氧含量较低的环境中具有竞争优势。”
恐龙的高度适应性或许还说明,在距今6500万年前恐龙灭绝以前,哺乳动物的体型总是很小的原因。法玛尔指出:“这些哺乳动物好像一直受到祖龙的遏制,身体总是长不大。”研究结果1月15日刊登在最新一期《科学》杂志上。(孝文)