鸟类羽毛为何色彩斑斓？

2 排除 色素和细菌大不同

为了能仔细辨别中华龙鸟、中国鸟龙、孔子鸟化石羽毛样本上微型管状结构的属性，研究人员运用了环境扫描电镜和能谱等技术。英国自然历史博物馆柏南特博士表示：“这些色素组织非常细小，大约只有千分之一毫米。我们研究得很辛苦。”张福成也指出：“这些黑色素体的结构是光学显微镜所不能观察到的，电子显微镜能观察到黑色素体的形态和大小；能谱能鉴定黑色素体的基本构成。”

隐藏在羽毛内的黑色素体与细菌在形状与大小上相差不多。但通过对外形和大小等的三方面比较，研究人员可以确定这些化石羽毛上的微型管状结构不是细菌，而是色素。周忠和解释说，在羽毛化石中，黑色素体是原位保存，这一点与现代鸟一样。而细菌的排列与组合方式则与羽毛色素有区别。与此同时，通过研究对比，研究人员还发现这些羽毛上的微型管状结构在排列上也有规律。化石中的黑色素体仅存在于化石羽毛的条纹中的深色条纹的位置，在浅色条纹中不存在。但细菌的分布不会因颜色条带的不同而产生差异。

黑色素体的发现为史前生命的色彩世界打开了一扇门。我国著名鸟类学家郑光美指出，羽毛的羽色与光泽由“色素色”和“结构色”两种因素共同形成。色素色主要来自黑色素和脂色素的各种颜色及其不同比例的组合。其中黑色素又包括真黑色素和褐黑色素两种类型。前者主要为棒状结构，主要产生灰色和黑色等；后者主要为扁球状结构，主要产生褐色、红色及黄色等。这两种色素均由黑色素细胞产生。黑色素颗粒可随羽毛的形成进入到羽毛的不同部位。

研究中，研究人员在化石中发现了真黑色素和褐黑色素这两种色素。“此次发现首度为我们重建色彩及色彩类型提供了证据。”张福成指出。

在对孔子鸟的一枚羽毛化石进行研究后，科学家发现，其羽毛颜色便有黑色到棕色的变化。而在中华龙鸟尾巴黑色部分则明显带有褐黑色素。为此，英国布里斯托尔大学地球科学系的教授班顿（Michael Benton）指出，中华龙鸟的尾羽则呈现栗色到赤褐色的条状。

张福成说，古鸟类和恐龙皮肤衍生物中存在的黑色素体，均在现生鸟类的羽毛中存在，这也首次证明生活在1.25亿年前的一些古鸟类和带毛的恐龙均具有“色彩斑斓”的基础，而褐黑色素更是在化石中的首次发现。研究人员推测，这些带毛的恐龙和古鸟类的身体已经具有以灰色、褐色、黄色及红色为主要色彩的基础。而假设上述色彩可能产生不同比例的组合，那么1.25亿年前的鸟类和恐龙也有可能如同今天的鸟类一样五颜六色。