在如今巴西沿海附近，海洋沉积物保存了一只翼展 10 英尺、头比例过大、头冠醒目的类鸟翼龙化石，它已经存在了一亿年。
2015 年，南锡大学古生物学博士生 Aude Cincotta 和她的同事们意识到他们看到的是一个非凡的化石。它包含了一只成年帝王龙（Tupandactylus imperator）的巨大、大部分完整的头冠。
Cincotta，现为比利时自然科学研究所的博士后研究员说：“为了达到如此出色的软组织保存水平，化石必须迅速被沉积物覆盖，并置于低氧环境中。”
Cincotta 和她的团队通过这一化石发现，翼龙不仅有羽毛，而且它们的羽毛还显示出色彩图案。重要的是，这意味着在三叠纪早期生活的爬行动物分支——翼龙类（avemetatarsalians）——是第一批在大约 2.5 亿年前进化出彩色羽毛的生物。
羽毛的进化起源
虽然翼龙是第一批飞行的脊椎动物，但它们的近亲——恐龙——是现代鸟类的直接祖先。到帝王龙死亡时，翼龙和恐龙已经独立进化了近 1.4 亿年。但研究人员可以追溯它们各自的谱系回到翼龙类。
对于羽毛，科学家们长期以来一直在争论它们是与恐龙一起进化的，还是有更古老的进化起源。多年来，专家们将翼龙化石中发现的羽毛状结构称为“毛羽”（pycnofibers）。科学家们认为它们是帮助生物保暖的硬毛。2019 年，中国一个研究团队在两种保存的翼龙毛羽标本中观察到了羽毛状的“分支”。
然而，Cincotta 和她的团队对帝王龙化石的研究结束了这场辩论。他们发现了保存完好的、具有简单分支结构的羽毛。由于专家们在翼龙和恐龙中都观察到了羽毛，他们认为羽毛的进化起源可以追溯到古老的翼龙类。
虽然羽毛帮助现代鸟类飞行，但翼龙的羽毛并非用于此目的。相反，它们可能参与了体温调节（维持体温），或许还有展示功能。Cincotta 的研究表明，帝王龙巨大的头冠也色彩斑斓。这种展示可能意在吸引目光。
Cincotta 说：“我们不确切知道它的功能是什么。对于一些翼龙，甚至恐龙，它可能用于伪装。根据性别，它可能被用来吸引配偶。”
色彩的发现
既然研究人员有了翼龙拥有羽毛的明确证据，还有更多问题需要回答。它们拥有什么样的羽毛？古代翼龙类羽毛与现代鸟类羽毛有多相似？
Cincotta 对色彩很感兴趣。现代鸟类为了各种目的，在羽毛中会形成独特的色彩。存在于皮肤细胞中的微小亚细胞细胞器——黑色素体（melanosomes）——表达颜色。拥有红色尾羽的鸟类的 DNA 包含了产生某种黑色素体的遗传密码，而这种黑色素体则产生红色素。每种颜色都是由不同形状和结构的黑色素体产生的。
早期的研究表明，古代爬行动物没有能力在它们的羽毛（或毛羽）中表达色彩图案。翼龙的黑色素体则杂乱无章地分布在它们的皮肤中。但 Cincotta 使用高功率扫描电子显微镜观察了帝王龙头冠中黑色素体的几何形状和分布。
她说：“扫描电子显微镜让我们能够看到非常非常小的结构。我们发现黑色素体有不同的形状，因此它们有不同的颜色。”
关于我们星球古代居民的每一个新知识都会引发新的问题。就翼龙而言，一个问题得到了解答，但还有许多问题仍未解决。这取决于 Cincotta 这样的科学家来解读古代沉积物的层层信息和现代动物的遗传学。
