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羽毛至少在 2.5 億年前已出現 擁有者非恐龍、鳥類,而是……

2019/6/10 — 14:16

庫林達奔龍屬
Credit: Andrey Atuchin

庫林達奔龍屬
Credit: Andrey Atuchin

羽毛並非鳥類獨有,其出現也並非為了飛行。自 1994 年,大量有羽毛恐龍化石於中國境內被發現,可能用來求偶、融入環境等等,但究竟最初的羽毛是何時、在何種生物出現呢?最新刊於 Trends in Ecology & Evolution 的研究審視近年中國等地發現的化石,推算羽毛可能早於始祖鳥等鳥類出現前近 1 億年已出現,甚至恐龍的祖先亦已擁有羽毛組織。

該研究由英國布里斯托大學古生物學家 Michael Benton 領導。觸發是次研究的是去年 12 月公佈發現的兩隻中國翼龍目化石,從化石上可見牠們有 4 種不同絨毛。史前會飛的翼龍向來被主流誤會為恐龍,但實際上翼龍是爬蟲類,與恐龍只為近親。

Benton 指,該發現顯示翼龍恐龍兩者的共同祖先,可能早已有羽毛,並將羽毛起源推前至 2.5 億年前的三疊紀初期,這個時期地球剛從二疊紀—三疊紀滅絕事件恢復,生物有演化上的大躍進,主龍類 (archosaurs) 這種恐龍與翼龍祖先可能與哺乳類祖先有激烈的「軍事競賽」填補不同生態系統的空缺,羽毛可能是其中一種「武器」,幫助主龍類恆溫保暖,其後才發展成為飛行的重要組件。

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有關二疊紀—三疊紀滅絕事件

事件發生於距今大約 2.51 億年,除了滅絕七成陸生脊椎動物,以及高達 96% 海中生物,亦是地球至今唯一一次造成昆蟲大量滅絕的事件,是五次次大型滅絕事件中,規模最大一次,因此又被正式稱為大死亡 (The Great Dying) 或大規模滅絕之母 (Mother of all mass extinctions) 。

中國近年有大量帶羽毛恐龍化石出土,讓學者窺探到羽毛起源的秘密。最初這些恐龍都是與鳥類有較親近關係,並估計羽毛在 2 億年前於一種似鳥恐龍身上。然後,在 2014 年來自西伯利亞地區的庫林達奔龍屬 (Kulindadromeus) 有保存得極度良好的皮膚,腳與尾均帶鱗片,但全身有奇怪似鬚的羽毛,最重要是庫林達奔龍與鳥類關係不遠,因此學界開始估計羽毛起源自最初的恐龍,甚至更遠古物種。

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亦有學者認為羽毛並無單一起源,可能是鳥類及恐龍多次獨立演化出來。不過, 2017 年的研究則發現,爬蟲類鱗片、鳥類羽毛與哺乳類頭髮的發展,都由同一基因組調節網絡控制,而這三類動物的共同祖先則在 4.21 億年前已出現。

另外,有研究也發現現代鳥類如雞的腳與頸鱗片,是被轉成鱗片的羽毛。這表明羽毛基因可能早埋藏恐龍身上,只是其基因將羽毛表達成鱗甲。 Benton 與團隊在報告中強調,這不代表削弱羽毛是鳥類堀起變成成功物種的重要性,亦非迅速從爬行類中演化出來,而是經歷億年超過 30 多個適應改變才演化出來。

來源:
Science Alert, Feathers Evolved Millions of Years Before Birds, And Maybe Even Before Dinosaurs, 9 June 2019

報告:
Benton, M.J., Dhouailly, D., Jiang, B. & McNamara, M. (2019). The Early Origin of Feathers. Trends in Ecology & Evolution Published 1 June 2019. DOI: 10.1016/j.tree.2019.04.018

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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