拥有黑褐色丰泽的羽毛,头部呈现红、绿、蓝等多种色彩,展开的翅膀上反射着彩虹的光彩,这个鸟类形状的恐龙就是巨嵴彩虹龙的复原图。2014年,一块带羽毛的恐龙化石被发现于河北省青龙县,在随后的几年里,沈阳师范大学古生物学院胡东宇教授、中科院古脊椎动物与人类研究所研究员徐星牵头对化石进行了研究,并最终将其命名为巨嵴彩虹龙。1月15日,英国《自然通讯》杂志发表了最新研究成果。胡东宇向北京青年报记者介绍,巨嵴彩虹龙发现的最大意义在于,发现了和鸟类用来飞行的羽毛具有相似特征的不对称飞羽。

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几年前发现带羽毛恐龙化石

彩虹龙化石保存状态非常完整

巨嵴彩虹龙复原图。赵闯绘

2014年,长期从事脊椎动物学、特别是鸟类进化、鸟类生态的胡东宇教授收到了一件特殊的化石。河北青龙县当地居民发现了一块带羽毛的恐龙化石后,将其送到了胡东宇那里。

专家揭开1.6亿年前彩虹龙化石秘密

巨嵴彩虹龙标本。胡东宇摄

胡东宇看后觉得这块化石标本非常难得,因为和其他化石相比,“这个标本保存得已经相当完整了,在我们学界看来,也可以说保存得很精美”。

化石彩虹龙拥有属于鸟类的不对称飞羽 此前拥有同类特征的是始祖鸟

我国科学家发现一个和鸟类亲缘关系很近的恐龙新属种巨嵴彩虹龙。该发现为复原恐龙到鸟类的演化过程提供了多个重要信息,首次证实了对于飞行起源至关重要的不对称飞羽毛在大约1.6亿年前已经出现,且首先出现在尾部,而不像现代鸟类那样在尾巴和翅膀上。巨嵴彩虹龙与此前报道的赫氏近鸟龙同属近鸟龙类,是世界上已知最早的长羽毛恐龙,为羽毛的演化研究提供了重要信息。同时,此次发现的巨嵴彩虹龙也是已知最早拥有彩虹色羽毛的恐龙。1月15日,英国《自然通讯》杂志在线发表了沈阳师范大学胡东宇教授、中科院古脊椎动物与古人类研究所徐星研究员研究团队的这项科研成果。

2009年,胡东宇带领课题组首次报道了目前世界上最早的带毛恐龙——“赫氏近鸟龙”在辽宁的新发现,该成果发表于2009年10月1日英国《自然》杂志上。

拥有黑褐色丰泽的羽毛,头部呈现红、绿、蓝等多种色彩,展开的翅膀上反射着彩虹的光彩,这个鸟类形状的恐龙就是巨嵴彩虹龙的复原图。2014年,一块带羽毛的恐龙化石被发现于河北省青龙县,在随后的几年里,沈阳师范大学古生物学院胡东宇教授、中科院古脊椎动物与人类研究所研究员徐星牵头对化石进行了研究,并最终将其命名为巨嵴彩虹龙。1月15日,英国《自然通讯》杂志发表了最新研究成果。胡东宇向北京青年报记者介绍,巨嵴彩虹龙发现的最大意义在于,发现了和鸟类用来飞行的羽毛具有相似特征的不对称飞羽。

巨嵴彩虹龙标本保存在两块对开的石板上,近乎完整的骨架周围清晰地分布有羽毛印痕。科学家研究发现,与之前发现的近鸟龙一样,巨嵴彩虹龙的前、后肢上也都附有长长的飞羽。但与之前发现不同,巨嵴彩虹龙前肢骨骼,比已知近鸟龙其他类群的相对短,而前肢附着的飞羽却明显长。这说明巨嵴彩虹龙采用了与近鸟龙其他类群不同的方式来增加翼面的面积。

和此前发现的近鸟龙相比,这块化石同样具有保存较好的羽毛,此外,经过团队对标本上羽毛的观察研究,还发现了许多此前近鸟龙没有发现的特征。

图片 3彩虹龙复原图

比德国始祖鸟的尾巴还要大的巨嵴彩虹龙芭蕉叶状尾扇引人注目。芭蕉叶状尾扇由许多大型飞羽沿尾骨两侧对称排列组成,而在同时代近鸟龙中从未被发现。此外,在巨嵴彩虹龙保存完好的尾羽上还发现了羽小枝,首次证实了中晚侏罗世带羽毛恐龙的飞羽已经出现与现生鸟类相同的结构。同时,在彩虹龙拇指上发现目前已知最早的小翼羽。这表明在1.6亿年前的近鸟龙类中,与飞行有关的羽毛演化已经发生。

胡东宇向北青报记者介绍,和近鸟龙相比,新发现的化石标本头部显得更扁一些,前肢骨骼部分和尾部要短一些,但是羽毛更长。“大类还是近鸟龙类,但是相比较的话,新发现的化石部分特征比近鸟龙原始,另一部分特征比近鸟龙进步。”

几年前发现带羽毛恐龙化石

据胡东宇介绍,研究最重要的发现是巨嵴彩虹龙尾羽羽轴两侧的羽片不对称位于尾扇外侧的羽片窄,位于尾扇内侧的羽片宽。这是迄今发现的最早的具有不对称飞羽的动物。一般认为不对称飞羽的出现和飞行起源相关,此前最早的化石记录发现于德国的始祖鸟。巨嵴彩虹龙的发现把不对称飞羽的出现时间提早了至少1000万年。研究发现,从尾前部向后部,巨嵴彩虹龙尾羽的不对称性逐渐减弱,这种转化趋势也与现生飞行鸟类相一致,表明彩虹龙的大尾扇很可能在其四翼飞行中发挥着作用。同时,研究发现,与后部不同,巨嵴彩虹龙前肢上的飞羽却几乎对称,与现代鸟类完全不同。这一发现显示,不对称的飞羽可能是先从尾巴上演化出现,后来才出现在前肢上,说明尾巴对于飞行起源至关重要。

在随后的几年里,胡东宇团队对这块化石在形态特征和羽毛颜色方面做了大量研究工作,包括那些适合飞行的特征等。

2014年,长期从事脊椎动物学、特别是鸟类进化、鸟类生态的胡东宇教授收到了一件特殊的化石。河北青龙县当地居民发现了一块带羽毛的恐龙化石后,将其送到了胡东宇那里。

科学家对羽毛研究发现,巨嵴彩虹龙头颈部、胸部以及尾基部等处的羽毛中,存在从未被报道过的一种扁饼状的色素体,与现生鸟类蜂鸟的彩虹颜色羽毛色素体相似。因此推断彩虹龙很可能有鲜艳的羽色。这些多样化色素体的发现意味着,在羽毛发生、演化的早期,决定羽毛颜色的色素体有一个快速的多样性分化,而且达到或接近现在鸟类羽毛水平。

化石因具有色素体被命名为“彩虹龙”

胡东宇看后觉得这块化石标本非常难得,因为和其他化石相比,“这个标本保存得已经相当完整了,在我们学界看来,也可以说保存得很精美”。

据胡东宇介绍,这块化石是世界发现最早的带羽毛恐龙之一,也是中国特有。1月16日,古生物学者邢立达将这块化石标本发上了微博,立刻引发了关注和热议。

2009年,胡东宇带领课题组首次报道了目前世界上最早的带毛恐龙——“赫氏近鸟龙”在辽宁的新发现,该成果发表于2009年10月1日英国《自然》杂志上。

就在前一天的1月15日,英国《自然通讯》杂志在线发表了关于这块化石的研究成果,研究团队由中国、美国、比利时科学家组成。研究者根据标本的特点,即在其中发现了和蜂鸟色素体相似的色素体,推测标本具有鲜艳的颜色,因此研究团队决定将其命名为“巨嵴彩虹龙”。

和此前发现的近鸟龙相比,这块化石同样具有保存较好的羽毛,此外,经过团队对标本上羽毛的观察研究,还发现了许多此前近鸟龙没有发现的特征。

胡东宇对北青报记者介绍,决定羽毛颜色的因素有很多,一个重要因素是色素体,但要完全复原当时的颜色则有些困难。“根据保存在羽毛化石中的色素体痕迹形状,对照现生鸟类的羽毛颜色能大致推测出它的基本颜色,但因为羽毛颜色是多种因素综合作用形成,所以绝对复原是不可能的。”

胡东宇向北青报记者介绍,和近鸟龙相比,新发现的化石标本头部显得更扁一些,前肢骨骼部分和尾部要短一些,但是羽毛更长。“大类还是近鸟龙类,但是相比较的话,新发现的化石部分特征比近鸟龙原始,另一部分特征比近鸟龙进步。”

在胡东宇发来的化石标本照片上,可以清晰地看到彩虹龙的骨骼上均分布着丰满的羽毛。而在复原图上,彩虹龙被赋予了鲜艳的色彩。彩虹龙总体呈现黑褐色,颈部的羽毛则非常多彩,红色、黄色、绿色和蓝色等颜色相间分布,展开的羽翼上反射着彩虹的光芒。

在随后的几年里,胡东宇团队对这块化石在形态特征和羽毛颜色方面做了大量研究工作,包括那些适合飞行的特征等。

1.6亿年前恐龙已具备飞行能力

化石因具有色素体被命名为“彩虹龙”

胡东宇教授向北青报记者介绍,彩虹龙化石标本的发现,最重大的意义还在于在标本尾部发现了不对称的飞羽,而不对称的飞羽和鸟类飞行之间存在紧密联系。

据胡东宇介绍,这块化石是世界发现最早的带羽毛恐龙之一,也是中国特有。1月16日,古生物学者邢立达将这块化石标本发上了微博,立刻引发了关注和热议。

在彩虹龙发现之前,发现最早具有不对称羽毛的是始祖鸟,存在于距今1.45亿年前,彩虹龙则在约1.6亿年前出现,可以说将不对称飞羽的发现提早了1500多万年。

就在前一天的1月15日,英国《自然通讯》杂志在线发表了关于这块化石的研究成果,研究团队由中国、美国、比利时科学家组成。研究者根据标本的特点,即在其中发现了和蜂鸟色素体相似的色素体,推测标本具有鲜艳的颜色,因此研究团队决定将其命名为“巨嵴彩虹龙”。

胡东宇介绍,“此前发现的近鸟龙没有看到有不对称飞羽,而彩虹龙则有,说明当时恐龙已经具有了飞行的属性和能力。除了不对称飞羽外,尾扇的排列也和现代鸟类相似。”

胡东宇对北青报记者介绍,决定羽毛颜色的因素有很多,一个重要因素是色素体,但要完全复原当时的颜色则有些困难。“根据保存在羽毛化石中的色素体痕迹形状,对照现生鸟类的羽毛颜色能大致推测出它的基本颜色,但因为羽毛颜色是多种因素综合作用形成,所以绝对复原是不可能的。”

在彩虹龙化石上还发现了目前已知最早的小翼羽,即在鸟类拇指上生着的一簇小羽片,胡东宇称这个小翼羽和鸟类慢速飞行和着地有直接关系。

在胡东宇发来的化石标本照片上,可以清晰地看到彩虹龙的骨骼上均分布着丰满的羽毛。而在复原图上,彩虹龙被赋予了鲜艳的色彩。彩虹龙总体呈现黑褐色,颈部的羽毛则非常多彩,红色、黄色、绿色和蓝色等颜色相间分布,展开的羽翼上反射着彩虹的光芒。

胡东宇对北青报记者称,目前基本公认鸟类是由恐龙演化过来的,而彩虹龙化石标本的发现则在飞行演化上提供了更多的证据,“此前发现近鸟龙,后来又发现了彩虹龙,飞行特征均不一样,也说明了向飞行演化的恐龙不止一种,而是多种同时出现,我们也认为这些发现在学界研究价值还是非常大的。”

1.6亿年前恐龙已具备飞行能力

胡东宇教授向北青报记者介绍,彩虹龙化石标本的发现,最重大的意义还在于在标本尾部发现了不对称的飞羽,而不对称的飞羽和鸟类飞行之间存在紧密联系。

在彩虹龙发现之前,发现最早具有不对称羽毛的是始祖鸟,存在于距今1.45亿年前,彩虹龙则在约1.6亿年前出现,可以说将不对称飞羽的发现提早了1500多万年。

胡东宇介绍,“此前发现的近鸟龙没有看到有不对称飞羽,而彩虹龙则有,说明当时恐龙已经具有了飞行的属性和能力。除了不对称飞羽外,尾扇的排列也和现代鸟类相似。”

在彩虹龙化石上还发现了目前已知最早的小翼羽,即在鸟类拇指上生着的一簇小羽片,胡东宇称这个小翼羽和鸟类慢速飞行和着地有直接关系。

胡东宇对北青报记者称,目前基本公认鸟类是由恐龙演化过来的,而彩虹龙化石标本的发现则在飞行演化上提供了更多的证据,“此前发现近鸟龙,后来又发现了彩虹龙,飞行特征均不一样,也说明了向飞行演化的恐龙不止一种,而是多种同时出现,我们也认为这些发现在学界研究价值还是非常大的。”

文/本报记者 郭琳琳

供图/胡东宇