
当你发现一只实际上不应该长羽毛的恐龙时,会发生什么?这就是一个壮观的新化石提出的问题,它给羽毛的起源增加了一个令人困惑的维度。
恐龙身上长有羽毛的概念已不再令人惊讶。鸟类当然有羽毛,而且现在它们被认为是活着的恐龙。臭名昭著的伶盗龙及其近亲身上覆盖着羽毛,从小盗龙的简单羽管到小盗龙四翼上能够飞行的羽毛。我们通过它们留下的美丽的化石印痕了解这些史前羽毛,但一组新的印痕可能是有史以来最令人印象深刻的。
它们是由中国科学家肖-霆·郑(Xiao-Ting Zheng)领导发现的,他以郑工作的博物馆和中国著名哲学家命名了他们的新发现——天宇龙。它体型小巧,行动敏捷,大约有一只猫那么大,身上覆盖着长而中空的细丝,非常像其他恐龙原始的“原羽”(或俗称“恐龙绒毛”)。天宇龙的独特之处在于,它是所有这些其他有羽毛物种非常遥远的亲戚。

到目前为止,所有有羽毛的恐龙都是兽脚类恐龙,这是一个由两条腿行走(主要)食肉动物组成的类群,包括霸王龙和伶盗龙,以及现代鸟类。兽脚类恐龙属于两个主要的恐龙类群之一——蜥臀目。然而,天宇龙是另一个恐龙谱系——鸟脚类——的明确成员,鸟脚类包括各种有装甲、有角、有尖刺和鸭嘴的物种。这是第一次有人发现鸟脚类恐龙的全身都覆盖着羽毛状结构。
更具体地说,天宇龙是一种异齿龙,是一个小型植食性动物类群,是鸟脚类中最原始的。它在恐龙家族树中的位置对羽毛的起源提出了重大问题。如果它的细丝与兽脚类恐龙的原羽有关(这是可能的,但并非确定),那么它们要么是独立进化的,要么是从覆盖最早的恐龙的细丝演变而来的。
从骨骼的状况来看,郑发现的标本可能是一只年轻的成年恐龙,体长 70 厘米(其中大部分是尾巴)。即使没有潜在的羽毛,它也是一个有趣的发现,因为大多数其他异齿龙生活在侏罗纪的非洲。而天宇龙则来自白垩纪的中国,这使得它成为一个在时间和空间上都与其他家族成员相隔甚远的“活化石”。
在它的骨骼上,郑发现了颈部下方、背部和尾部有三个区域的细丝。与其他恐龙和鸟类的复杂结构不同,天宇龙的细丝是单一结构,从未分叉。它们非常轻微地弯曲,但否则是刚性的——没有发现弯曲或波浪。尾部的细丝尤其突出,长约 7 厘米(约占整个身体长度的十分之一),宽约半毫米。其中一些中间还有一条深色条纹,这是它们是中空管的经典标志。
一些科学家认为,其他恐龙的原羽实际上是动物皮肤脱落的胶原蛋白纤维。这肯定会使它们不那么有趣,但胶原蛋白纤维是实心结构;根据天宇龙细丝的细长中空性质,郑驳斥了这种解释。对他来说,它们显然是长在动物皮肤外的。

最大的问题是天宇龙的细丝是否真的与兽脚类恐龙的原羽有关。郑基于单个标本无法确定,但他指出存在明显的相似之处。在兽脚类恐龙中,中华龙鸟的原羽与天宇龙的最相似——它们更短、更细,但也没有分叉。它们也与近期在北票龙上发现的羽毛有相似之处,后者被誉为迄今为止发现的最简单的羽毛。
天宇龙的细丝可能独立于兽脚类恐龙的细丝进化而来。事实上,没有人发现早期兽脚类恐龙的原羽证据,这表明该类群的最后一个共同祖先并没有这些羽毛。
更耐人寻味的观点是,天宇龙的细丝是通往真正羽毛的进化谱系的一部分,这意味着蜥臀目和鸟脚类恐龙的共同祖先是毛茸茸的。它可能拥有天宇龙保留下来的简单细丝,这些细丝在兽脚类恐龙中发展成真正的羽毛,并在许多其他谱系中消失了。郑认为天宇龙的细丝与北票龙的细丝之间的相似性支持了这一观点。
只有另一种鸟脚类恐龙,一种名叫鹦鹉龙的早期角龙,也拥有类似的结构,但它的细丝更稀疏,更坚硬,并且只在尾部发现。也许这些也是某种祖先细丝的精致版本,由大约 2.3 亿年前最早的恐龙携带。

在相关的社论中,劳伦斯·维特默(Lawrence Witmer)说道:
“也许唯一可以得出的明确结论是……小小的天宇龙使本已混乱的羽毛起源图景变得更加模糊。这样的结果在古生物学中很常见。但是,新的化石、新的分子和成像技术,甚至新的想法,都有可能使进化图景更加清晰——而这个图景最终可能是毛茸茸的恐龙。”
参考文献:Zheng, X., You, H., Xu, X., & Dong, Z. (2009). An Early Cretaceous heterodontosaurid dinosaur with filamentous integumentary structures Nature, 458 (7236), 333-336 DOI: 10.1038/nature07856
图像:李大兴(Li-Da Xing)的复原图
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