本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
每天早晨，我的大脑都处于自动驾驶状态。我主要依靠肌肉记忆来完成喂猫、洗漱和穿衣的日常程序，让我的大脑慢慢启动。但有一天，一个意想不到的问题把我从惯常的麻木状态中惊醒。那天早上我需要刮胡子，我的猫玛格丽塔跳到水槽上观察这个奇怪的活动。当我看着水槽，看到刮下来的胡茬，我的毛茸茸的助手正试图拍打水龙头里流出的水流时，我被这种独特的身体覆盖物所震撼，它标志着我和猫属于同一个进化家族——毛发。
毛发是从哪里来的？我已经写了很多关于恐龙的表皮和不断增长的毛茸茸的蜥脚类动物的记录，但我记不清毛发何时成为我祖先的定义特征。因此，在古生物学家亚当·赫滕洛克的指导下，我开始查阅文献，找出为什么我必须每隔几天用刀片刮脸，去除令人发痒的毛发，而不是梳理羽毛或脱落鳞状皮肤。
我们知道毛发一定是古老的。现代哺乳动物的进化树是非常多毛的，而今天三大主要兽类谱系——单孔目、有袋目和有胎盘目——上次拥有共同祖先是在三叠纪，超过2.2亿年前。没有迹象表明毛发进化了不止一次，所以毛发至少有那么古老。
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一些壮观的化石证实了中生代哺乳动物是多毛的这一观点。在中国辽宁省发现的1.25亿年前的哺乳动物真贼兽的骨骼，被一层化石毛发的光环所保存。更古老的，1.65亿年前的哺乳动物巨齿兽和几乎是哺乳动物的卡斯托罗考达兽的皮毛部分也被化石化了，在中国发现的其他保存异常完好的中生代野兽也是如此。
但毛发不一定起源于哺乳动物。例如，如果我们看看羽毛，很多非鸟类恐龙都有羽毛。进化只是让鸟类共同选择了具有隔热和炫耀功能的结构来飞向天空。毛发的情况可能也是如此，稀疏的原始毛发先于完整的皮毛。要追溯毛发的根源，我们需要回到早于第一批哺乳动物的时代。
哺乳动物属于一个更大的脊椎动物类群，称为合弓纲动物。长期以来，这个家谱中非哺乳动物的部分——如帆背的异齿龙和鼬鼠般的犬齿兽——被称为似哺乳动物的爬行动物，但这并不准确。最好称它们为原始哺乳动物，因为它们比任何爬行动物都更接近哺乳动物。毛发可能是在它们的原始哺乳动物等级中进化出来的。问题是在哪里。
问题是，化石记录在直接证据方面并不总是那么配合。对于一些最早的合弓纲动物，骨骼构成了它们化石记录的大部分。但也有一些零星的线索表明它们的外观。
1975年，古生物学家罗伯特·赖斯描述了古蜥龙的解剖结构——一种生活在约3.06亿年前的小型、蜥蜴状的合弓纲动物。在保存下来的材料中，有腹部鳞片。这些与今天蜥蜴和蛇的β-角蛋白涂层的鳞片不同，而是类似的结构。基本上是伪鳞片。其他发现，包括身体印痕，表明早期合弓纲动物的腹部也布满了这些相同的结构。它们身体的其他部分是什么样子，我们不知道。
在亚利桑那州自然历史博物馆展出的可能具有光滑皮肤的合弓纲动物始巨鳄的头骨模型。图片来源：布赖恩·斯威特克
在它们的进化过程中，原始哺乳动物最终失去了它们的伪鳞片。1968年，俄罗斯古生物学家P.丘迪诺夫描述了一种名为始巨鳄的装饰华丽的原始哺乳动物的皮肤印痕。这种合弓纲动物似乎没有任何鳞片，而是光滑的“腺体”皮肤，类似于青蛙或无毛哺乳动物的皮肤。
然而，不幸的是，丘迪诺夫研究的原始材料此后一直没有重新评估，而且一直缺乏来自其他动物的类似标本。需要多个化石发现来澄清祖先原始哺乳动物的状态，以及毛发何时开始成为合弓纲动物的特征。然而，即使在等待更多直接证据的同时，古生物学家也可以寻找其他线索，看看原始哺乳动物何时开始变得毛茸茸的。
毛发不仅仅用于隔热或展示。毛发也是哺乳动物触觉的重要组成部分，在身体上拥有如此多的小传感器肯定改变了第一批长毛合弓纲动物的大脑。通过将直接证据与史前大脑的形状相结合，德克萨斯大学古生物学家蒂姆·罗威和他的同事们能够证明，在这些动物匆匆登上进化舞台时，毛发已经成为哺乳动物必不可少的特征。
在国家自然历史博物馆展出的摩根兽的复原图。图片来源：布赖恩·斯威特克
罗威和他的同事们利用从对2亿至1.95亿年前的哺乳动物摩根兽和柱齿兽的CT扫描创建的大脑内铸模，追踪了哺乳动物大脑的进化过程。在其他变化中，研究人员看到早期哺乳动物有一个扩大的新皮层——大脑中由触觉主导的部分。再加上其他中生代哺乳动物及其近亲哺乳动物，如卡斯托罗考达兽，肯定有浓密的毛发，摩根兽和柱齿兽新皮层的扩大暗示，毛发起源于更早的时候，以便在第一批哺乳动物进化出来时，它能够发挥如此重要的感觉作用。
其他原始哺乳动物化石是否带有毛发的 标志还需要进一步研究才能辨别。将外部表皮与内部支架联系起来并非易事。但化石记录充满了惊喜，毫无疑问包含更多证据来解释我们和我们的哺乳动物亲属是如何形成的，包括我为什么有一个毛茸茸的伙伴，它对进化赋予我的毛发的仪式性去除过程着迷的漫长背景故事。
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[这篇文章最初发表于《国家地理》。]