翼龙(Pterosaur)是一种会飞的爬行动物,与恐龙一起生活在约两亿三千万至六千六百万年前。尽管很久之前人们就已经发现翼龙体表覆盖着一层毛发,但是这些毛发结构往往被认为与鸟类羽毛截然不同。在2018年12月17日《自然-生态与演化》在线发表的一篇论文中,一个由中国、英国、爱尔兰和中国香港组成的科研团队首次在一类短尾翼龙身体上发现了四种羽毛状毛发结构:简单的独根(类似“头发”)、束状、具中轴以及侧向分支和绒羽状结构。这四种羽毛状结构之前只发现于恐龙的两个主要类群—植食性的鸟臀类(Ornithischians)和兽脚类(Theropods)(其中一支演化成为鸟类)。这项成果将羽毛状毛发结构的起源提前了大约七千万年。
翼龙复原图展示四种羽毛状结构的分布。
(地科院17级本科生张媛绘制)
南京大学地球科学与工程学院姜宝玉教授领导了这项研究。他评论道:“我们在内蒙古宁城地区进行野外调查时,了解到当地曾发现过保存精美的带毛翼龙,意识到这项工作具有重要的科学意义”。这项研究以及侏罗纪燕辽生物群的埋藏学研究是地球科学与工程学院博士生杨子潇博士学位论文的主要研究内容,他表示,“能够遇到保存如此精美的化石是非常幸运的。借助高倍显微镜仔细观察化石的各个角落,我们发现所有四种羽毛都保存了可观的数量”。
“有些评论认为翼龙可能只有一种简单独根类型的毛发”,合作作者之一、来自科克大学的Maria McNamara教授说道,“但是我们的研究展示了这些不同的羽毛结构是真实存在的,我们当初专门选择了羽毛保存清晰、没有重叠的区域进行观察。这些羽毛甚至保存了黑色素体(melanosomes)的显微结构,反映出羽毛整体可能呈现黄棕色”。
合作作者之一、来自布里斯托大学的Mike Benton教授评述道“我们进行了一系列的演化分析,结果明确表明翼龙的毛发就是羽毛,就像现代鸟类和很多恐龙类群当中看到的那样…我们尝试着仔细寻找这四种翼龙毛发结构与鸟类和恐龙的羽毛之间的解剖学差异,但是我们并没有找到。鉴于这两者是一样的,它们一定有着共同的起源,大约在两亿五千万年前,远远早于鸟类的起源”。
现代鸟类羽毛中为人熟知的用于飞行和提高身体流线形的廓羽具有空心的羽柄和向两侧分支的羽支。这样的结构目前只在鸟类以及与鸟类起源密切相关的部分兽脚类恐龙中发现。现代鸟类的其它羽毛类型,包括空心独根和绒羽,却在恐龙和翼龙中被广泛发现。披甲的恐龙和大型蜥脚类恐龙虽然目前看来可能不具有羽毛,但这可能反映了羽毛的生长抑制现象,就像现代的鲸鱼、大象和河马一样。另外猪也是一个很经典的例子——小猪像小狗一样身上长满了毛发,但是在逐渐长大的过程中毛发的生长被抑制。
“这项发现不但对我们理解羽毛的起源有重大意义,而且也深远影响了我们对陆地生命演化过程中一个重要变革期的了解,”Mike Benton补充说道。“羽毛大约在两千五百万年前开始出现,此时生命正从二叠纪末大绝灭事件中逐渐恢复。很多条独立的线索都指向了此时的陆地脊椎动物,包括哺乳动物和恐龙的祖先类群,从原先的匍匐爬行变成了直立爬行步态、达到了不同程度的温血、也加快了生活节奏。当时哺乳动物的祖先已经有了毛发,翼龙、恐龙及其亲缘类群也都演化出了羽毛来帮助它们抵御外界环境。”
近些年来在化石记录中搜寻羽毛的蛛丝马迹愈演愈烈,了解羽毛、尤其是如此早期的羽毛的功能学,也越来越显迫切和重要。这些不但可以改写我们对三叠纪生命演化重大变革的理解,也将会加深我们对羽毛、鳞片和毛发这些皮肤衍生物在基因水平上的认知。
该项工作是姜宝玉教授团队相继于2014年和2017年之后,又一次在自然子刊上报道关于我国东北地区中生代特异埋藏化石的重要研究进展。本研究得到了国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项的资助。
论文信息:Yang, Z.X., Jiang, B.Y*., McNamara, M.E., Kearns, S.L., Pittman, M., Kaye, T.G., Orr, P.J., Xu, X., and Benton, M.J.* 2018. Pterosaur integumentary structures with complex feather-like branching. Nature Ecology and Evolution (doi: 10.1038/s41559-018-0728-7).
(地球科学与工程学院 科学技术处)
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
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
本站小编 Free考研考试/2021-02-15
相关话题/结构 地球科学
《Science》报道南京大学固体微结构国家重点实验室最新成果 高维量子纠缠光源制备又辟蹊径
南京大学固体微结构物理国家重点实验室王漱明、张利剑、王振林、祝世宁等与合作者在高维量子纠缠光源研究中又取得了重大突破,6月26日,研究成果以"Metalens-array-basedhigh-dimensionalandmulti-photonquantumsource"为题发表在最新一期国际顶级期 ...南京大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-02-15上海多级结构纳米材料工程技术研究中心召开2020年技术委员会会议
10月27日,上海多级结构纳米材料工程技术研究中心(以下简称:工程技术研究中心)2020年技术委员会会议在华东理工大学逸夫楼第三会议室举行。技术委员会委员李洪钟院士、涂永强院士、李儒新院士、俞书宏院士、徐春明院士、李小年教授、李晋平教授、鲍晓军教授、周永丰教授、吴向阳教授级高工、工程技术研究中心主任 ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-162020国际结构完整性学术研讨会在苏州举行
在结构/部件设计与制造的长寿命、高可靠性驱动下,结构完整性进入了新时代。在可靠性制造框架下,结构完整性的作用涉及到材料、设计、制造和维护等多个方面,尤其是它需要精密技术的全力支持,包括基于控制损伤易感基因的材料高精度选择、基于失效概率控制的可靠性设计、基于零缺陷制造及强化的可靠性制造,以及致力于可靠 ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16【创新前沿】《德国应用化学》报道我校在手性环状纳米结构领域的新发现
手性结构在自然界中随处可见,大到宇宙星云,小到蜗牛、牵牛花藤都有其特定手性。长期以来,化学家们一直利用手性现象在不同尺度下构筑手性结构,并赋予其独特的生物、催化等性能。在分子层次,存在同时具有环和手性两个特征的结构,例如具有手性碳的环烷烃结构,其呈现出船型或椅型的构象特征;在拓扑学中,具有奇特性能的 ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16【创新前沿】《德国应用化学》报道我校在手性环状纳米结构领域的新发现
手性结构在自然界中随处可见,大到宇宙星云,小到蜗牛、牵牛花藤都有其特定手性。长期以来,化学家们一直利用手性现象在不同尺度下构筑手性结构,并赋予其独特的生物、催化等性能。在分子层次,存在同时具有环和手性两个特征的结构,例如具有手性碳的环烷烃结构,其呈现出船型或椅型的构象特征;在拓扑学中,具有奇特性能的 ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16【创新前沿】AIChE J.连续报道我校在工业颗粒催化剂孔道结构设计研究的最新成果
近日,AIChEJournal报道了我校化学工程联合国家重点实验室催化反应工程研究团队在工业颗粒催化剂孔道结构设计方面的最新研究工作,题为“OptimizingCatalystPoreNetworkStructureinthePresenceofDeactivationbyCoking”。这是该团队 ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16【创新前沿】《先进功能材料》报道我校在可控构建Janus结构生物材料领域研究新进展
近日,我校刘昌胜院士团队在电化学可控构建Janus结构骨修复材料研究中取得突破性成果,AdvancedFunctionalMaterials以“ProgrammableElectrofabricationofPorousJanusFilmswithTunableJanusBalanceforAnis ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16【创新前沿】JMPS报道我校多层分级板条马氏体结构研究领域新成果
近日,轩福贞教授研究团队取得重要研究进展,揭示了马氏体板条结构应力疲劳加速软化的新机制——纳米板条界面的间歇性崩塌(dislocationavalanchefromlathboundary)。该研究成果以“Aphysically-basedmodelofcyclicresponsesformarte ...华东理工大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16上外“市场微观结构”慕课在中国大学MOOC(慕课)平台上线
“市场微观结构”慕课将于2019年11月1日在中国大学MOOC(慕课)平台正式开课,这是上海外国语大学在中国大学MOOC(慕课)平台上线的经济管理类第一门课程。市场微观结构,与资产定价、公司财务共同组成了微观金融学的三大基础方向,但因其理论复杂性和实务性较强,开设该课程的国内高校很少,本门慕课是国内 ...上海外国语大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16华东师大科学家在光电子能谱界面电子结构研究助力光伏电池方面取得进展
近期,华东师范大学物理与电子科学学院保秦烨课题组利用光电子能谱原位表征技术(UPS/IPES/XPS)研究软物质半导体界面电子结构与器件性能之间的构效关系,指导构建高效光伏器件。成果分别以“EnhancedandBalancedChargeTransportBoostingTernarySolarC ...华东师范大学通知公告 本站小编 Free考研考试 2021-01-16