翼龙羽毛加深了对其进化的争论

一项新研究的作者表示，在两种翼龙身上发现的奇特丝状物表明，这些已灭绝的飞行爬行动物拥有复杂的“羽毛”和绒毛。这些似乎是翼龙羽毛的存在可能表明，翼龙和它们的近亲恐龙的祖先拥有类似的覆盖物——但这并非唯一的假说。

与恐龙一样，翼龙也属于恐龙总目。这个爬行类群，还包括鳄鱼，可能出现在晚二叠纪（2.5亿多年前），并在随后的中生代占据主导地位。恐龙总目数量众多，一直持续到大约6600万年前的白垩纪末期大灭绝，这次大灭绝只幸存了一个恐龙谱系（鸟类）和一些鳄鱼。

在几只兽脚类恐龙身上发现了具有复杂分枝结构的真羽毛——兽脚类是恐龙家族树的主要分支之一，也是包括鸟类在内的谱系。在一些非兽脚类恐龙身上发现了类似于绒毛或羽绒的、结构不那么复杂的丝状物。

几十年来，古生物学家还在保存完好的翼龙化石上发现了丝状物。这些被称为翼龙鳞的丝状物，曾是简单的结构——可以想象成一个中空的、无分支的管子——插画师在重现这些动物时，通常将其描绘成类似毛皮的覆盖物。

一个更复杂的故事正在形成

然而，今天，研究人员宣布，他们在来自中国中晚侏罗世（1.6亿多年前）的两种短尾翼龙标本上发现了四种不同类型的翼龙鳞。

新研究描述的第一种类型是其他翼龙化石上看到的简单、中空的翼龙鳞。作者说，这种类型覆盖了每个标本的大部分身体，让人联想到哺乳动物的内层绒毛，这表明它可能在体温调节方面发挥了作用。

然而，其他三种类型似乎是分枝结构，仅出现在特定区域。例如，第四种类型（从表面上看类似于树枝，见下图 (n)）仅出现在翼膜上。

在个体上发现的翼龙鳞化石包括第一种类型，即简单的中空管（e），以及另外三种作者称具有类似于真羽毛的分枝结构的更复杂的类型（h, k, n）。(图片来源：Baoyu Jiang, Michael Benton et al./Nature Ecology & Evolution)

第二种和第三种类型（上图的 h 和 k）似乎具有不同的分枝结构，并且仅在一个标本的头部、颈部和四肢的小区域被发现。

对所有四种翼龙鳞的进一步分析发现，它们具有与人类毛发和现存鸟类羽毛相似的化学特征。

作者说，在翼龙鳞中保存有黑色素体：这些细胞结构可以提供关于该动物生前色素沉着线索。最近，已用化石黑色素体重建了具有虹彩的恐龙羽毛，但翼龙显然没有那么华丽。根据它们的黑色素体，这些飞行爬行动物的颜色可能主要是棕色的。

趋同争议

在化石上发现疑似分枝翼龙鳞的现象，重新激发了关于恐龙总目羽毛的普遍争论。长期以来，研究人员和业余古生物学家一直在争论真羽毛何时以及在哪些谱系中进化而来。

(大多数科学家认为，最早的羽毛可能是为了保温和展示而出现的，例如向潜在的配偶发出信号表明个体的健康状况。只有在进化过程的后期，一些物种才被重新用于飞行。)

一种观点认为，真羽毛和分枝羽毛是在兽脚类恐龙中进化的，尽管并非所有兽脚类恐龙都拥有它们。例如，没有证据表明霸王龙和其他标志性的巨型食肉动物拥有羽毛。这种假说认为，在翼龙和非兽脚类恐龙上发现的任何无分支羽毛或其他丝状结构都是趋同进化的例子，即占有相同生态位的无关物种进化出相似的性状。

根据这种假说，翼龙的翼龙鳞是独立于恐龙羽毛而产生的。

然而，对这两只中国翼龙翼龙鳞的最新分析，可以被视为支持另一种假说的证据：即目前未知的、同时也是恐龙和翼龙的恐龙总目祖先拥有某种类型的羽毛，并将这一性状遗传给了这两个群体。

今天的研究作者纳入了对翼龙和其他恐龙总目（特别是恐龙）的丝状物和羽毛进化的比较分析。(图片来源：Baoyu Jiang, Michael Benton et al./Nature Ecology & Evolution)

今天发表的论文并非首次有研究人员宣称发现了翼龙羽毛。另一只中国翼龙——Pterorhynchus wellnhoferi——的翼龙鳞曾被描述为分枝且与羽毛同源，尽管随后其他古生物学家的分析对这些结论提出了质疑。与今天的研究一样，这篇早期论文并非定论，部分原因在于对翼龙鳞的分析既是艺术也是科学，并且开放于解释。

最新的研究发表在《Nature Ecology & Evolution》杂志上。