绒毛状构造，理解早期羽毛演化

根据这项最新研究，这些镶嵌在拇指指甲大小的古代琥珀中的绒毛状构造，可能代表了向羽毛演进的一些最早期的进化行为。

【在鸟类羽毛的构造中，中央羽干先是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，而后者上面排布着微小的钩子。相邻的羽小枝相互钩连，就形成了种轻如鸿毛、却具有相当强度的网状结构。】

目前，始祖鸟被认为是已知的最古老鸟类，它生活在大约1.5亿年前的德国地区。（编者注：最近有研究指出始祖鸟或将褪下“鸟类始祖”光环，详情请戳《始祖鸟，和鸟类祖先说再见》）而已知的最古老有羽恐龙，赫氏近鸟龙，生活在1.51亿至1.61亿年前的中国东北地区。这两种动物都具有现代鸟类特征的羽毛，生长有中央羽干、组成羽片的羽枝、以及被称为羽小枝的子构造，后者和尼龙扣一样的钩状突起共同将羽枝有机连接，形成结实的空气动力面。

【此前，科学家根据所发现的化石，已对始祖鸟和赫氏近鸟龙全身的羽毛进行了复原。】

在比始祖鸟和赫氏近鸟龙地质年代更晚的恐龙化石中，研究人员这次发现了被认为是代表早期羽毛进化的一些构造，譬如柔软的、无分支的细丝状绒毛羽干，被称为“原始羽毛（protofeathers）”，有时也被称为“恐龙绒毛（dinofuzz）”。目前，它们尚未在地质年代更早的化石中有所发现。

加拿大阿尔伯塔大学的古生物学家瑞安.麦凯勒和同事们，在仔细研究了4000多片加拿大博物馆的琥珀藏品后，发现了11片特殊样品内部含有残存的羽毛和原始羽毛。这些琥珀中较大尺寸者也不过1厘米宽，均发现自7800万到7900万年之前的煤炭沉积层，当时该地区靠近海平面，还是一片针叶林覆盖的湿地。

通过进一步的仔细观察，麦凯勒和他的科研小组注意到，琥珀中发现的羽毛和现代鸟类身上的羽毛相类似，由钩状突起将羽枝与相邻的羽枝有机相连，进而形成一个结实的空气动力面。有些羽毛残留体很可能来自具有飞行能力的鸟类。还有的羽毛残留体，是曾经用来帮助羽毛吸收水分的，和从现代水禽身上发现的结构相似；水浸泡过的羽毛可以平衡身体受到的浮力，从而使其能够潜入水下来捕获猎物，或者潜到湖底觅食。研究人员推测，这些羽毛可能来自和现代水鸟相似的古代水禽。

【在羽毛的演化过程中，从一根刚毛到最终进化完成的羽毛，共历经5个阶段，其中第3阶段还要面临a、b两种选择。图中的绿色、紫色部分分别代表羽根和羽轴，蓝色和红色部分为羽毛的倒刺和羽小枝节间。】

真是原始羽毛？尚且存疑

根据《科学》杂志的描述，嵌在琥珀中的某些构造，与生活在今天的任何生物均不相同。其中一个琥珀样品中嵌有等间距的、空心的细丝构造，每根细丝直径约16微米，和人类最细的头发大小差不多。麦凯勒说，这些细丝明显没有细胞壁，所以它们不是植物纤维或菌丝。同时，它们也没有像哺乳动物细小毛发一样的的特征。

“我们没法完全确定它们是什么，但我们非常确定它们不是什么。”麦凯勒表示，这些有可能是原始羽毛，因为它们和中国沉积岩内发现的化石中的碳化构造相似；尽管包括羽毛在内的一些软组织保存完好，但细节之处还是未保留下来。

【研究人员获得的这些琥珀中，原始羽毛细丝保存得非常完好，甚至能为羽毛颜色体系的研究提供部分信息。】

虽然有一些羽毛和原始羽毛看起来几乎是透明的，其它的都是饱含色素的；但它们很可能在活着的时候是深褐色、深灰色或黑色的。以往研究保存在岩石层中的化石时，科学家曾使用X射线荧光技术来分析和黑色素有关的铜及其它微量金属的含量。早期鸟类，如生活在1.25亿年前的始祖鸟和孔子鸟，羽毛中含有色素的构造经过测试，就曾获得完整的色系。

“麦凯勒和他的同事展示了令人兴奋的、代表性广泛的羽毛标本”，耶鲁大学的鸟类学家理查德.普鲁姆评论这项研究时表示。不过，尽管有证据表明这些细丝构造是原始羽毛，由于这些琥珀中缺乏诸如明显的骨骼化石，或者皮肤碎片化石，这些羽毛构造与恐龙完全无关的可能性依然存在。因此普鲁姆补充说，“事实上，它们有可能是全新的东西，只是未曾在其它地方的化石记录中保留而已。”

本文编译自《'Dinofuzz' Found in Canadian Amber》，图片来自wiki和《Science》论文《A Diverse Assemblage of Late Cretaceous Dinosaur and Bird Feathers from Canadian Amber》