2019年1月4日
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地球科学与工程学院姜宝玉教授团队发现翼龙具有羽毛状结构

翼龙是一种飞行爬行动物,与恐龙生活在约2.3亿至6600万年前。虽然人们早就知道翼龙覆盖着一层头发,但这些头发结构通常被认为与鸟类的羽毛不同。在2018年12月17日在线发表的一篇论文《自然-生态与演化》中,由中国,英国,爱尔兰和中国香港组成的研究小组在短尾翼龙的身体上发现了四种类似羽毛的头发结构。第一次:简单的根(如“头发”),束,中轴和侧枝以及羽毛。这四种羽状结构以前只在恐龙的两个主要群体中发现 - 食草鸟类和鸟类(其中一种进化成鸟)。这项成就使羽毛状头发结构的起源延续了大约7000万年。

翼龙修复图显示了四种羽毛状结构的分布。

(由科学院17年制本科生张元绘制)

手机赌博网站地球科学与工程学院蒋宝玉教授领导了这项研究。他评论说:“当我们在内蒙古宁城进行实地调查时,我们了解到在当地发现了保存完好的翼龙,并意识到这项工作具有重要的科学意义。”侏罗纪燕寮生物群的研究和埋藏研究是地球科学与工程学院博士生杨子恺博士论文的主要研究内容。他说,“能够遇到如此美丽的化石是非常幸运的。高功率显微镜仔细观察了化石的每个角落,我们发现所有四根羽毛都保存了相当数量。“

“一些评论家认为翼龙可能只有一种简单的头发,”共同作者之一科赫大学的玛丽亚麦克纳马拉教授说。 “但我们的研究表明,这些不同的羽毛结构是真实的,我们最初选择羽毛来保持清晰,不重叠的观察区域。这些羽毛甚至保留了黑素体的微观结构,反映出整体的黄褐色羽毛。

其中一位合着者,布里斯托大学的Mike Benton教授评论道,“我们进行了一系列进化分析,清楚地表明翼龙的头发是羽毛,如现代鸟类和许多恐龙群体所见。 ...我们试图仔细观察四个翼龙毛结构与鸟类和恐龙羽毛之间的解剖学差异,但我们没有找到它们。由于两者是相同的,它们必须具有共同的起源,大约2.5亿年前,远远早于鸟类的起源。“

众所周知的现代鸟类羽毛用于飞行和增强身体流线型的轮廓有一个空心的手柄和两侧的分支。这种结构目前仅存在于鸟类和一些与鸟类起源密切相关的兽脚亚目恐龙中。其他羽毛类型的现代鸟类,包括空心根和羽绒,广泛存在于恐龙和翼龙中。装甲恐龙和大型蜥脚类恐龙此刻似乎没有羽毛,但这可能反映了羽毛的生长抑制,就像现代鲸鱼,大象和河马一样。此外,猪也是一个典型的例子。——猪像小狗一样被头发覆盖,但在成长过程中头发的生长受到抑制。

“这一发现不仅对我们了解羽毛的起源很重要,而且深刻地影响了我们对陆地生命演变的重要变化时期的理解,”Mike Benton补充说。 “羽毛开始出现在大约2500万年前,当时生命逐渐从大二叠纪的灭绝中恢复过来。许多独立的线索指向此时的陆生脊椎动物,包括哺乳动物和恐龙的祖先从原来的蟑螂爬行到直立的爬行步态,达到不同程度的温血,并加快了生命节奏。当时,哺乳动物的祖先已经有头发,翼龙,恐龙及其亲属。羽毛也在不断发展,以帮助他们抵御外部世界。“

近年来,在化石记录中寻找羽毛的痕迹变得越来越强烈。了解羽毛的功能,特别是早期的羽毛,正变得越来越紧迫和重要。这些不仅会改写我们对三叠纪生命进化中主要变化的理解,还会加深我们对皮肤衍生物(如羽毛,鳞片和头发)基因水平的理解。

这项工作由蒋宝玉教授的团队在2014年和2017年进行,并在“自然”杂志上再次报道了中国东北地区中生代特有的埋藏化石的重要研究进展。该研究由国家自然科学基金和中国科学院战略试点科技项目资助。

论文信息:Yang,ZX,Jiang,BY *。,McNamara,ME,Kearns,SL,Pittman,M.,Kaye,TG,Orr,PJ,Xu,X。和Benton,MJ * 2018.Pterosaur integumentary structures with复杂的羽毛状分枝。自然生态与进化(doi: 10.1038/s41559-018-0728-7)。

(地球科学与工程学院,科学技术部)