这些羽毛恐龙有翅膀却不会飞——它们的羽毛最终暴露了它们

这些羽毛恐龙有翅膀却不会飞——它们的羽毛最终暴露了它们

1.6亿年前的Anchiornis化石。图片来源:uux.cn/Communications Biology(2025年)。DOI:10.1038/s42003-025-09019-2

(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:一个多世纪以来,羽毛一直低语着科学家们一个诱人的承诺。无论恐龙化石中羽毛出现哪里,飞行似乎就在眼前。羽毛意味着翅膀,翅膀意味着空气,空气意味着从地面到天空的第一次大跃进。但一项新的研究温和而果断地动摇了这一故事,揭示了隐藏在色彩、生长和失落中的更为复杂的进化故事。

研究人员在研究中国东部罕见的有羽毛恐龙化石时发现,一些曾与早期飞行相关的恐龙已经失去了飞行能力。这些生物生活在大约1.6亿年前,它们的遗骸传递着单靠骨骼无法感知的信息。

这一发现不是高声宣告。而是低语。然而,它的意义贯穿整个飞行历史。

《羽毛》首次改变恐龙故事

恐龙并不总是戴羽毛。根据研究,恐龙谱系大约在2.4亿年前与其他爬行动物分化。不久之后,许多恐龙开始发育羽毛,这是一项非凡的生物创新。这些结构轻巧却坚固,由蛋白质构成,既能保持体温,也能实现飞行。

羽毛早在鸟类出现之前就已经改变了恐龙。它们不仅仅是装饰性的覆盖物,而是重塑生存策略的动态工具。有些谱系尝试滑翔,有些尝试绝缘,还有些尝试空气中的运动。进化并非遵循单一剧本。它同时测试了许多可能性。

大约在1.75亿年前,出现了一个特别重要的谱系。这些被称为Pennaraptora的羽毛恐龙,最终演化出现代鸟类,并成为唯一在6600万年前结束中生代的大灭绝中幸存下来的恐龙群体。

长期以来,科学家们认为这一类的羽毛与飞行密切相关。但正如科学常提醒我们的,假设是脆弱的。

Anchiornis与非凡保存的礼物

这项新研究聚焦于属于Pennaraptoran恐龙类群Anchiornis的九件化石。这些化石来自中国东部,该地区以极佳的保存条件闻名,不仅捕捉到了骨骼,也以惊人的细节捕捉到了羽毛。

这些化石之所以特别,是因为颜色。羽毛保留了明显的色素,尤其是白色翅羽,翅尖带有黑色斑点。这种保存在古生物学中极为罕见,也让研究人员完成了几乎闻所未闻的事情。他们不仅能研究形状,还能观察功能。

这些化石正是因为它们保留了这种羽毛色。翅膀边缘沿着一条连续的黑点线,形成羽毛排列和生长的视觉指引。在这个模式中,正是理解Anchiornis是否能飞行的关键。

跟随羽毛生长的无声线索

故事从石头转向生物学,羽毛研究员约瑟夫·基亚特博士也站了出来。作为一名专注于羽毛研究的鸟类学家,基亚特博士将现代生物学知识与古代遗骸对话起来。

他解释说:“羽毛会长两到三周。达到最终体型后,它们会脱离生长过程中供养它们的血管,变成死物。随着时间的磨损,它们会脱落,被新羽毛取代——这一过程称为蜕皮,讲述了一个重要的故事。”

依赖飞行的生物换羽并非随机。对于必须保持空中飞行的鸟类来说,换羽遵循一个谨慎且对称的模式。羽毛会逐渐更换,保持翅膀之间的平衡,确保整个过程中飞行依然可能。

对于不会飞的动物来说,换羽情况不同。它不规则、不平整,且不考虑空气动力学对称性。这种差异会留下一个特征,如果条件合适,这种特征即使在数百万年后也能持续存在。

Anchiornis化石正好提供了这些条件。

阅读黑白纸样

保存下来的羽毛颜色使研究人员能够以惊人的细节识别翅膀结构。羽毛尖端的黑点沿着翅膀边缘形成一条干净、连续的线条。但在这些羽毛中,研究人员注意到了一些微妙且耐人寻味的东西。

有些羽毛是新的。它们尚未完成成长。它们的黑点偏离整齐的黑线,露出新羽毛正在长出。

通过检查九块化石中生长的羽毛,团队能够重建脱皮模式。他们发现的情况出乎意料。

换羽过程并不有序。这并未保持对称性。它没有遵循持续飞行所需的有纪律节奏。

基于这些证据,Kiat博士得出了一个惊人的结论。“根据我对现代鸟类的了解,我识别出一种换羽模式,表明这些恐龙很可能不会飞。这是一个罕见且特别令人兴奋的发现:羽毛的保存色彩为我们提供了一个独特的机会,去识别这些古老生物的功能特征——不仅仅是骨骼和骨骼化石中保存的身体结构。”

羽毛生长本身首次跨越了1.6亿年。

找到它后失去飞行能力

这一发现的更广泛含义远超Anchiornis。研究团队强调,这一发现重塑了我们对飞行演化的理解。

“这一发现具有广泛意义,因为它表明恐龙和鸟类进化过程中飞行的发展远比之前认为的复杂得多。事实上,某些物种可能曾发展出基本的飞行能力——但在进化后期失去了这些能力。”

飞行似乎并不是从地面到天空的直线路径。这是一条曲折的道路,进退和迂回,受环境变化和生存压力的影响。

Kiat博士将飞行类比作活体动物,指出当环境变化时,飞行可能变得不必要甚至不利。在这种情况下,翅膀和羽毛依然存在,但飞行逐渐消失。研究表明,类似的进化逆转在恐龙时代也曾发生过。

Anchiornis现在加入了一支不断壮大的恐龙群体,这些恐龙佩戴羽毛却不使用羽毛飞行。

一个小细节却改变了整体局势

乍一看,蜕皮似乎是一个微不足道的生物学细节。它很容易被忽视,尤其是与戏剧性的骨骼或巨大的翼展相比。但在这项研究中,蜕皮成为了一个强有力的叙述者。

“羽毛脱皮看似一个小技术细节——但当用化石研究时,它能改变我们对飞行起源的所有认知。Anchiornis现在加入了那些被羽毛覆盖却无法飞行的恐龙行列,凸显了翅膀进化的复杂性和多样性,”基亚特博士总结道。

这种复杂性正是发现的核心。进化不仅仅是发明一次飞行然后不断完善。它在数百万年间不断试验、放弃、重塑并重塑它。

为什么这一发现重要

这项研究之所以重要,是因为它提醒我们,进化不是阶梯,而是一幅景观。我们认为与进步联系在一起的特征既可能失去,也可能获得。羽毛不能保证飞行,翅膀也不能讲述全部故事。

通过揭示一些有羽毛恐龙失去飞行能力,这项研究为我们对鸟类起源的理解增添了深度和真实感。它表明现代飞行源自错综复杂的考验与变革历史,而非单一必然的方向。

也许最重要的是,这一发现展示了细致观察的力量。不仅是骨头,还有颜色。不仅是身材,更是成长。在羽毛脱落的静谧细节中,科学家们发现了改写生命历史一章的证据。

通过这些化石,这些化石提醒我们,过去仍有秘密等待分享,即使是最微小的痕迹也能承载失落天空的重量。

更多信息:Yosef Kiat 等,《Anchiornis huxleyi 的翅膀形态学及paravia恐龙蜕皮策略的进化》,《传播生物学》(2025)。DOI:10.1038/s42003-025-09019-2




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