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恐龍 雙飛翼

（綜合報導）近三十年來，古生物學家在中國發現了很多保存有羽毛的恐龍化石。通過對這些恐龍化石的研究，我們現在已經基本確定鳥類是恐龍的後裔。而且根據不同種類恐龍身上的不同羽毛形態，結合現代鳥類的胚胎發育研究，我們已經基本釐清現代鳥類的羽毛是怎樣一步步演化而來的了。
1. 最原始的羽毛是單枝絲狀，就像我們的頭髮（見於中華龍鳥、原始的霸王龍等）。
2. 羽毛演化成了多枝片狀，即從基部分出很多枝（見於北票龍等鐮刀龍類）。
3. 目前還不完全清楚羽毛是先出現羽軸（3a）還是羽枝之間的羽小枝（3b）。
4. 恐龍羽毛和現代鳥類的片狀羽一樣出現了羽軸和羽片，但羽片沿羽軸兩側左右對稱，不具備飛行的空氣動力學功能（見於近鳥龍、尾羽龍等）。
5. 羽片在羽軸兩側出現不對稱，具備了飛行的空氣動力學功能（見於彩虹龍、小盜龍等以及所有現代和化石鳥類）。
雖然科學界對羽毛的演化研究已經取得了很多進展，但還有一個關鍵問題一直困擾著古生物學家們，那就是：恐龍一開始到底為什麼要長羽毛啊？
你可能會說，長羽毛是為了飛啊。但是，羽毛剛開始演化的幾個狀態，無論是單枝的羽，還是多枝的羽都很明顯不能用於飛行，那麼演化出的具有羽軸和羽片的恐龍羽毛呢？
2019年，古生物學家從近鳥龍羽毛化石中識別出了角蛋白，讓我們能夠認識到恐龍羽毛的蛋白質結構。經過與現代鳥類角蛋白對比，古生物學家發現近鳥龍羽毛也像現生鳥類羽毛一樣存在α-角蛋白和β-角蛋白，但是近鳥龍羽毛中的α-角蛋白含量明顯高於現生鳥類。β-角蛋白能夠提高羽毛的柔韌性和強度以支持飛行，是現代鳥類的飛羽的主要組成部分。近鳥龍羽毛的蛋白組成說明，雖然恐龍的羽毛在外形上和現代鳥類羽毛已經接近，但從強度上還是不足以支持飛行。綜合來看，我們目前可以比較肯定地說，恐龍的羽毛並不能用於飛行，羽毛的演化出現另有原因。
近些年研究揭示，在中生代漫長的1億多年的時間裡，地球發生過幾次變冷的事件。因此有些研究推測，羽毛一開始演化出來是保暖的需要，就像我們冬天要穿填充鴨絨的羽絨服一樣。不過古生物學家懷疑，僅僅因為保暖功能，能夠解釋為什麼羽毛會有這麼多種的形態嗎？所以恐龍演化出羽毛僅僅是保暖的需要也不完全正確。
說到現代鳥類羽毛的功能，除了飛行與保暖，還有一個重要的功能就是求偶。很多鳥類特別是雄鳥，具有非常華麗的羽毛，比如孔雀、長尾雉、極樂鳥等。這些鳥類的羽毛不僅顏色豔麗，而且具有各種各樣的光澤。每當繁殖季，它們會盡其所能展示自己的美麗，只為求得雌鳥的一次回眸。有的古生物學家推測，恐龍的羽毛，會不會一開始也有炫耀的作用，而且早期演化與增強展示效果相關？要知道，除了自然選擇之外，性選擇也是生物演化的一個非常重要的因素。在爭奪交配權的過程中，因某性別對某一特徵的偏好會使得具有這個特徵的個體產生更多的後代，隨著一代代積累，促進了生物特徵的改變和新物種的形成。
要想研究這個問題，我們需要知道，恐龍的羽毛究竟是什麼顏色。探尋恐龍羽毛的顏色，聽上去有些天方夜譚，但確實是有可能實現的。自然界動物的顏色主要有兩種，一種是色素色，是動物體表存在的稱為色素的化學物質，吸收了光線中的某些色，沒被吸收的色發射到我們眼睛裡，成為動物表現出的顏色，這種就是色素致色；另一種是結構色，是生物體表的細微結構，使光發生折射、漫反射、衍射等分出各種顏色，部分現代鳥類羽毛、蝴蝶翅膀、甲蟲堅硬的外殼上具有非常美麗的光澤就是結構色。
鳥類羽毛的成色關鍵在於一種叫做黑素體的微小結構。黑素體不僅自己含有色素可以形成色素色，黑素體的不同形狀、不同排列也可以產生結構色，形成鳥類羽毛的豔麗的顏色和光澤。如果在中生代恐龍的羽毛化石中也能識別出黑素體的話，我們就有可能復原出恐龍的顏色。非常幸運，古生物學家在一些恐龍的羽毛化石中，發現了黑素體的殘存，這不僅在亞顯微結構上證明了恐龍和鳥類羽毛的同源性，更為復原恐龍羽毛顏色提供了可能性。
通過將恐龍羽毛中黑素體的形狀和排列與鳥類羽毛相對比，古生物學家已經復原出了多種恐龍的顏色。2010年，中科院古脊椎所和歐洲科學家合作，對中華龍鳥的羽毛顏色進行了復原，認為中華龍鳥的身體顏色為紅棕色，尾巴像小熊貓一樣具有白色的環帶。同年，北京自然博物館和美國科學家合作，研究發現近鳥龍身體的顏色是黑色的，翅膀為黑白相間，頭上還帶有一撮紅毛，很像今天鳥類用於炫耀的頭冠。2012年，北京自然博物館和美國科學家又合作研究了小盜龍的羽毛顏色，發現小盜龍的身體顏色為黑色，而且具有類似家燕的藍黑色光澤。2015年，歐洲科學家對另一個近鳥龍的黑素體進行研究，發現兩個近鳥龍羽毛的黑素體形狀和排列有差異，推測近鳥龍不同個體或是在不同的發育階段羽毛顏色有差異。2018年，沈師大遼寧古生物博物館和中外科學家合作研究了一種新的帶羽毛恐龍——巨脊彩虹龍，在它的頭頸部、胸部和尾巴根的羽毛裡發現了一種特殊形狀的黑素體，和現代蜂鳥形成彩虹光澤的黑素體的形狀相似，推測巨脊彩虹龍活著的時候，具有絢麗的彩虹色羽毛。
這些美麗的恐龍羽毛在告訴著我們，羽毛一開始出現確實不是飛行用的，而是用於保暖和炫耀的。後來可能是為了炫耀的需要，一些恐龍的羽毛進一步演化，直到它們發現，這些羽毛除了炫耀，還可以用於滑翔和飛行。

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