羽毛是鳥類的標誌，除了用於(yu) 飛行，還具有保溫、炫耀等功能。羽毛並不是耐久不壞的，會(hui) 定期更換。長羽毛的恐龍也會(hui) 更換羽毛嗎？它們(men) 怎麽(me) 換羽毛呢？古生物學家最近就從(cong) 小盜龍身上找到了答案。

換羽毛的小盜龍

小盜龍（Microraptor）是一種生存於(yu) 距今1.2億(yi) 年前早白堊世中國東(dong) 北熱河生物群的小型羽毛恐龍，因為(wei) 長有兩(liang) 對翅膀而聞名於(yu) 世。小盜龍屬目前包括有三個(ge) 種，其中的顧氏小盜龍正模標本（編號ivpp v13352）保存的非常完整，而且著名。

圖注：顧氏小盜龍的正模標本，圖片來自網絡

顧氏小盜龍的正模標本保存在位於(yu) 北京的中國科學院古脊椎動物與(yu) 古人類研究所中，不久前，古生物學家徐星與(yu) 以色列海法大學生物學家約瑟夫•基特(Yosef Kiat)一起研究了這具化石，研究的焦點正是保存在石板上的羽毛印痕。

圖注：以色列生物學家約瑟夫·基特，圖片來自網絡

中國和以色列的古生物學家注意到小盜龍右前臂的初級飛羽出現了換羽的現象，而且表現出了順序換羽的過程，這是古生物學家目前發現的時間最早的順序換羽的證據，而且還是在恐龍身上發現的，將這種現象提前了整整7000萬(wan) 年！

圖注：小盜龍化石中發現的順序換羽行為(wei) 的化石證據，圖片來自網絡

圖注：身上長滿羽毛的小盜龍，圖片來自網絡

徐星說：“順序換羽至少在距今1.2億(yi) 年的早白堊世，鳥類或者它們(men) 的近親(qin) ，一些非鳥獸(shou) 腳類恐龍，已經具有順序換羽的換羽行為(wei) 了。”

換羽的曆史

小盜龍化石中順序換羽的證據並不能代表所有的換羽模式，因為(wei) 從(cong) 今天的鳥類身上看，還存在著另外兩(liang) 種換羽模式，分別是同時換羽模式和隨意換羽模式。同時換羽模式很好理解，就是所有的飛羽一次性全部換掉，這就導致了一個(ge) 問題：換羽期的鳥類完全失去了飛行能力，所以這些鳥類通常都棲息在特殊的環境中，避免處於(yu) 換羽期的鳥類遭遇捕食者的襲擊；隨意換羽模式也很好理解，換羽沒有順序，無法預測和判斷，這種換羽模式不會(hui) 影響飛行能力。

圖注：換羽中的雞，圖片來自網絡

最早出現的換羽模式是什麽(me) 呢？通過對於(yu) 小盜龍化石的研究，當然是順序換羽啦。古生物學家采用了祖先狀態特征分析的研究方法，構建了一個(ge) 包括302種現生鳥類在內(nei) 的數據集，以宏觀分析鳥類換羽模式的演化曆程。研究結果也支持順序換羽是最早出現的換羽模式，而另外兩(liang) 種換羽模式其實是後來在鳥類的幾個(ge) 演化支之中獨立演化出來的。所以最先有了順序換羽，然後才有了同時換羽和隨意換羽。

圖注：鳥類換羽行為(wei) 的演化曆程。紫色：順序換羽；黃色：非順序換羽；綠色：穩定的飛行能力；粉色：換羽期間失去飛行能力；品紅：完全失去飛行能力，圖片來自論文

本次的研究證明，在距今1.2億(yi) 年前的早白堊世，鳥類及其近親(qin) （一些長羽毛的非鳥獸(shou) 腳類恐龍）已經具備了順序換羽的行為(wei) 。

圖注：現在鳥類的順序換羽，圖片來自網絡

關於小盜龍飛行能力的再次證實

小盜龍順序換羽的方式為(wei) 我們(men) 研究小盜龍的生活方式和行為(wei) 提供了又一項重要的證據，前麵已經提到，順序換羽模式的優(you) 勢在於(yu) 不會(hui) 影響飛行能力，所以可以從(cong) 側(ce) 麵支持小盜龍是具有飛行能力的，而且是全年穩定的飛行能力。

圖注：飛行中的小盜龍，作者趙闖

小盜龍生活在早白堊世的熱河生物群，該生物群以出產(chan) 羽毛恐龍而聞名於(yu) 世，而小盜龍正是其中的代表。在其生活的世界中，飛行能力對於(yu) 小盜龍是非常重要的，能夠飛翔既能夠躲避敵害，又有利於(yu) 捕獵，所以換羽行為(wei) 不能影響飛行能力，這也是順序換羽模式存在的。

圖注：飛行捕獵的小盜龍，圖片來自網絡

如果我們(men) 穿越回到熱河生物群，會(hui) 在森林的地麵上撿到屬於(yu) 小盜龍的黑色飛羽，而這些飛羽很可能就是順序換羽之後褪掉的。

參考資料：

Yosef Kiat,Amir Balaban,Nir Sapir,Jingmai Kathleen O’Connor,Min Wang,Xing Xu,2020.” Sequential Molt in a Feathered Dinosaur and Implications for Early Paravian Ecology and Locomotion”July 16, 2020DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.06.046

圖片 / 網絡（侵刪）

文字 / 江氏小盜龍（江泓）

排版 / 江氏小盜龍


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