科研人員找到恐龍演化成鳥的重要分子學(xué)特征

來(lái)源:新華網(wǎng) 2019-01-29 11:46 http://www.sxstscl.cn/

　記者從中科院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉，由中美科研人員組成的團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)最新研究中發(fā)現(xiàn)，早期帶羽毛的恐龍與現(xiàn)代鳥類相比，構(gòu)成羽毛的結(jié)構(gòu)蛋白不同。這一區(qū)別，是恐龍演化成鳥在分子生物學(xué)層面的重要特征，相關(guān)研究也為進(jìn)一步探索羽毛的演化提供了新依據(jù)。該成果于29日發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》(PNAS)上。

　　恐龍是最早出現(xiàn)在2.3億年前的一類爬行動(dòng)物。作為曾經(jīng)的“地球霸主”，它統(tǒng)治全球陸地生態(tài)系統(tǒng)1.6億年之久，直到6500萬(wàn)年前突然消失。生物學(xué)家已逐漸認(rèn)可，鳥類是恐龍的“直系后裔”，但恐龍?jiān)趺醋兂闪锁B、羽毛又怎樣讓動(dòng)物有了飛行的能力，仍然是未解之謎。

　　要解開謎團(tuán)，處于進(jìn)化過(guò)渡類型的帶羽毛恐龍也許是破題的關(guān)鍵。此次，科研團(tuán)隊(duì)就選擇了迄今發(fā)現(xiàn)最早的帶羽毛恐龍之一：距今約1.6億年前的侏羅紀(jì)近鳥龍，與現(xiàn)代鳥類的代表雞進(jìn)行對(duì)比研究。

　　研究人員利用現(xiàn)代超微結(jié)構(gòu)檢測(cè)等多種方法發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代鳥類發(fā)育成熟的羽毛中，90%以上由β-角蛋白構(gòu)成，由它形成的構(gòu)架纖維直徑只有3納米左右，是支撐鳥類飛行的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。而近鳥龍化石的飛羽雖然也有少量β-角蛋白，但主要由α-角蛋白構(gòu)成。與β-角蛋白相比，α-角蛋白構(gòu)架纖維直徑通常有8至10納米，它更粗、更軟、活動(dòng)性也較弱，這說(shuō)明，近鳥龍雖然可能具備了一定飛行能力，但還不足以支撐與鳥類類似的飛行。

　　運(yùn)用分子生物學(xué)方法，科研人員還進(jìn)一步探究了1.3億年前始孔子鳥、1.25億年前燕鳥等多種原始鳥類的羽毛結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，越靠近現(xiàn)代的鳥類，羽毛中β-角蛋白含量越高。距今2000多萬(wàn)年前的鳥類飛羽化石，羽毛分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)和現(xiàn)生鳥類完全相同。

　　“我們的研究證實(shí)，羽毛的分子結(jié)構(gòu)是逐步演化的。早期恐龍的羽毛與飛行無(wú)關(guān)，而只是為了取暖或者防御。不善飛行的恐龍演化成了會(huì)飛的鳥，這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，而羽毛結(jié)構(gòu)蛋白的改變是其中非常關(guān)鍵的一步。”領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的南古所副研究員泮燕紅說(shuō)。(記者王玨玢)

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