Science：黑素体比对揭示鸟类起源

中美学者最新Science文章获新发现

　　

生物通报道：来自北京自然博物馆，北京大学，美国纽约自然历史博物馆等处的研究人员发表了题为“onstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage”的文章，通过对小盗龙标本黑素体的研究，揭示了另一个距今一亿两千万年的小型兽脚类恐龙羽毛完整形态和全身羽毛颜色，这将为鸟类的起源与演化提供了新的证据。相关成果公布在Science杂志上。

这项研究由北京自然博物馆孟庆金博士与美国纽约自然历史博物馆Mark Norell博士领导的中美研究团队完成，得到中国国家自然科学基金，北京市科学技术研究院创新团队计划和美国自然科学基金联合资助。

现代鸟类闪光的羽色是由排成阵列的“黑色素体”产生的，所谓的黑色素体是指含有黑色素这种黑暗色素的细胞器。在这篇文章中，研究人员对收藏于北京自然博物馆的一块保存有精美羽毛的小盗龙化石，进行了分析，结果发现这个拥有四个翅膀的恐龙，拥有一身光滑油黑的具有金属色泽的羽毛，它的尾羽窄而长，在尾部末端长有一对突出的流线型的翎羽，显示羽毛和羽毛颜色早期的演化具有作为标志的倾向性，它的主要功能是展示自己。

在之前的研究中，在中美联合组成的研究团队同样发表在Science杂志上文章中，首次恢复了一个带羽毛恐龙——赫氏近鸟龙的全身羽毛颜色。而这一次的最新成果则揭示了另一个距今一亿两千万年的小型兽脚类恐龙羽毛完整形态和全身羽毛颜色。

研究人员通过对小盗龙标本黑素体的研究，并与现代鸟类的黑素体进行对比，发现，这种恐龙具有光滑的、黑色调的金属色泽结构色，类似于现在的家燕背部蓝黑色的光泽。金属光泽结构色通过黑素体周期性排列与其上覆盖的角蛋白层以及空气界面共同对光的干涉形成，从不同角度看，色彩会发生变化。小盗龙羽毛黑色调金属色泽的发现是目前结构色最古老的记录，此前羽毛化石结构色是在距今4千5百万年的德国麦塞尔化石遗址中发现的。

对小盗龙全身羽毛形态的重建，让人们重新认识了小盗龙的本来面目。自从2003年长有四个翅膀的小盗龙被发现以来，它一直是人们关注的焦点，先后有数十篇研究论文涉及到它，很多科学家根据它的前肢翅膀羽毛形态、后肢结构和尾羽的特征，认为具有空气动力学的特征，甚至制作了小盗龙的模型放入风洞进行试验。尤其是认为它的宽的泪滴型的尾羽能够帮助飞行，而现在的研究发现它的尾羽很窄并且在末端只伸出两个长的翎羽，这样的结构最适合展示自己，用于求偶和群体内部的交流互动，并不适合飞行。

北京自然博物馆古生物化石研究团队近几年多次赴辽西“热河生物群”化石产地采集标本，目前已征集、采集到珍贵化石标本数百件，包括带羽毛的恐龙、古鸟类、古哺乳动物等化石，为科研和展览奠定了基础，这次研究的标本就是其中之一。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage

Iridescent feather colors involved in displays of many extant birds are produced by nanoscale arrays of melanin-containing organelles (melanosomes). Data relevant to the evolution of these colors and the properties of melanosomes involved in their generation have been limited. A data set sampling variables of extant avian melanosomes reveals that those forming most iridescent arrays are distinctly narrow. Quantitative comparison of these data with melanosome imprints densely sampled from a previously unknown specimen of the Early Cretaceous feathered Microraptor predicts that its plumage was predominantly iridescent. The capacity for simple iridescent arrays is thus minimally inferred in paravian dinosaurs. This finding and estimation of Microraptor feathering consistent with an ornamental function for the tail suggest a centrality for signaling in early evolution of plumage and feather color.