伪装羽毛图案揭示恐龙栖息地线索

长羽毛的食肉动物,顶部颜色深,底部颜色浅,长着一张类似浣熊的脸。

艺术家对中华龙鸟的诠释,这是一种生活在 1.3 亿年前的长羽毛恐龙。

1996 年,一种叫做中华龙鸟的小型毛茸茸的食肉动物成为已知的第一种长羽毛的恐龙。2010 年,它进入了第一批颜色被阐明的恐龙行列,当时分析表明它有一条引人注目的姜黄色和白色条纹尾巴。现在,英国的研究人员重建了它全身的颜色图案。他们的研究结果表明,中华龙鸟具有反荫蔽——顶部颜色深,底部颜色浅。它脸上还戴着一个“强盗”面具,类似于浣熊。

“这是活着的鸟类和哺乳动物中非常常见的模式,”英国布里斯托大学的古生物学家雅各布·文瑟说,他领导了这项工作。文瑟说,恐龙独立于活着的鸟类和哺乳动物群体进化出这种模式,但相同的进化驱动因素很可能在起作用。

该结果发表在 10 月 26 日的《当代生物学》杂志上,基于 1.24 亿年前的三个物种的化石,这些化石上保存有羽毛的印记和色素的痕迹。这些标本是在中国东北的辽宁省发现的。


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彩色照片

研究小组使用了可减少眩光的交叉偏振光和高分辨率摄影技术,揭示了中华龙鸟的羽毛和着色的细节,这些细节肉眼看不清楚。然后,研究人员创建了腹部的 3D 模型,并在不同的光照条件下拍摄了这些模型。在直射光下,与在漫射光(如在森林环境中发现的光)下形成的阴影相比,模型上形成的阴影与恐龙的羽毛图案更匹配。

在现存物种中,反荫蔽会掩盖身体的形状,使动物不太容易被捕食者发现,但具体的图案取决于环境。通过观察现存的动物(例如某些类型的羚羊),它们的深色-浅色过渡发生在它们的侧翼上相对较高的位置,科学家们确定中华龙鸟可能生活在开放的栖息地中,也许是热带草原而不是以前建议的森林。这种模式更好地消除了在有直射阳光的开放环境中身体上发生的“自阴影”。

与现代鸟类类似,在中华龙鸟生活的早期白垩纪时期,恐龙可能具有四色视觉,这意味着它们可以看到四种颜色。这可能使它们比今天往往视力较差的哺乳动物捕食者具有显著的优势。“当时的捕食者视力非常好,要伪装自己躲避这样的捕食者,你必须有非常好的伪装,”文瑟说。“我们可以在这个小型的兽脚亚目恐龙身上看到一些非常复杂的伪装解决方案。”

研究人员还对中华龙鸟的强盗面具和条纹尾巴可能有什么用途感到好奇。在现存物种中,人们提出了强盗面具的多种功能,例如减少眩光,这对于中华龙鸟这样的物种可能有用,它们的化石沉积在湖边环境中。带状尾巴可以通过将眼睛从动物的更重要部位引开来迷惑捕食者。

影像学的新时代

北京中国地质大学的古生物学家邢立达说,先进的显微镜和摄影技术以及 3D 成像技术正在彻底改变古生物学。他说,最新的论文“完全解开了[中华龙鸟的]颜色图案”,揭示了它身体各处令人惊讶的变化。

邢立达补充说,这项研究和其他研究正在帮助科学家们更好地了解热河生物群,即大约 1.33 亿至 1.2 亿年前白垩纪早期中国东北的生态系统。

香港大学的脊椎动物古生物学家迈克尔·皮特曼说,该团队的反荫蔽假设很有趣,并提供了有关该动物生态的大量信息。“但是,如果它在更多的中华龙鸟标本和其他兽脚亚目恐龙中得到证实,那就太好了,”他说。

文瑟在过去 18 个月内参与了两项研究,揭示了一种叫做鹦鹉龙的小型食草动物和 1.3 吨重的装甲甲龙北方盾龙也有类似的反荫蔽。加上最新的论文,这些研究使对恐龙颜色的研究超越了简单的外观评估,开始提出关于白垩纪生态系统的更大问题。

文瑟的团队已经在着手确定其他物种的颜色。他说,热河生物群有许多不同的兽脚亚目恐龙。“尝试观察相当多的恐龙,以描绘出有多少恐龙生活在不同的栖息地中,这是有道理的。”他说,看起来相似的恐龙实际上可能生活在更不同的栖息地中,这可以解释当时和地区化石记录中食肉物种异常高的多样性。

本文经许可转载,于 2017 年 10 月 26 日首次发表

John Pickrell is a journalist based in Sydney, Australia. He is author of the books Weird Dinosaurs and Flying Dinosaurs.

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