黑素体演化标示带羽毛恐龙的一个关键生理变化

原始兽脚类恐龙和古鸟类的黑素体

黑素体在羊膜类脊椎动物中演变示意图

（中国化石网）据中国地质大学新闻网：中国地质大学地球科学与资源学院李全国教授在国际著名学术期刊《Nature》上发表论文，题为“黑素体演化标示带羽毛恐龙的一个关键生理变化”。

在生命演化研究领域，鸟类的起源和演化一直是科学界关注的重大科学问题，研究与鸟类羽毛颜色和新陈代谢密切相关的黑素体变化，是揭示鸟类起源和演化过程的重要途径。

李全国教授与研究团队，在13种羊膜类脊椎动物化石中（如蜥蜴、龟鳖类、翼龙、恐龙、鸟类等），对两万多个羽毛、皮肤、鳞片及其它皮肤衍生物的黑素体样本，进行了系统的形态测量，获得了大量数据；在与现代同类动物的黑素体的对比研究基础上，作者发现在羊膜类脊椎动物的演化过程中，手盗龙类和哺乳动物的黑素体形态都发生了重要突变。

这种突变是复原恐龙羽毛颜色的前提条件，依据黑素体形态的颜色复原方法只适用于恐龙中手盗龙类的羽毛颜色复原，对霸王龙、中华龙鸟、北票龙等带毛恐龙是无效，明确了复原恐龙羽毛颜色的黑素体形态法适用范围。

现代生物学研究表明，现生脊椎动物中黑素体形态的整体变化与动物的体温和新陈代谢水平等生理特征密切相关。这一突变证明作为鸟类祖先的恐龙，在演化为鸟类之前发生了新陈代谢水平加快的重要生理变化。

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（中国化石网）据中国科学报（冯丽妃）：中国地质大学教授李全国团队继复原出近鸟龙、小盗龙两类恐龙的颜色后，在恐龙演化研究领域再次获得新进展，明确了复原恐龙羽毛颜色的黑素体形态法适用范围。相关成果近日在线发表于《自然》杂志。

“恐龙颜色复原是个难题，包括《侏罗纪公园》在内的很多电影和海报都是依靠人们的想象来给恐龙绘制颜色。”李全国在接受《中国科学报》采访时表示，近年来科学家主要依据现生鸟类羽毛内部黑素体形态与颜色的对应关系，研究复原恐龙的羽毛颜色，然而，这种对应关系从哪开始却是一个谜。

李全国团队通过对蜥蜴、恐龙等13种羊膜类脊椎动物化石的20000多个羽毛、皮肤、鳞片及其皮肤衍生物的黑素体样本进行系统形态测量，发现在整个羊膜类脊椎动物演化过程中，哺乳动物和鸟类谱系中的手盗龙类恐龙的黑素体形态存在突变。这一发现表明依据黑素体形态的颜色复原方法只适用于手盗龙类，对霸王龙、中华龙鸟等带毛恐龙则不适用。

“研究发现比手盗龙类更原始的霸王龙、中华龙鸟等带毛恐龙黑素体形态都大致相似，主要为椭圆形；而手盗龙的黑素体由于发生了某种基因突变，则呈现圆柱形等多样化的形态。这种突变是复原恐龙羽毛颜色的前提条件。”李全国说。

同时，在现生脊椎动物中，调控黑色素的基因的改变同时会影响到动物身体的体温、生殖生理、食物摄入、新陈代谢等特征。手盗龙类的黑素体形态的重要突变现象显示了带羽毛的兽脚类恐龙在手盗龙节类发生了一个重要的生理变化。这种生理变化代表了更高的体温、更快的新陈代谢速率。这种变化发生在鸟类飞行起源之前，是鸟类起源过程中一个重要事件，对于全面解开鸟类起源演化之谜有重要意义。