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科研人員找到恐龍演化成鳥的重要分子學特徵
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作者:
oviraptor
時間:
2019-1-29 06:07 PM
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科研人員找到恐龍演化成鳥的重要分子學特徵
由中美科研人員組成的團隊在一項最新研究中發現，早期帶羽毛的恐龍與現代鳥類相比，構成羽毛的結構蛋白不同。這一區別，是恐龍演化成鳥在分子生物學層面的重要特徵，相關研究也為進一步探索羽毛的演化提供了新依據。該成果於29日發表在《美國科學院院報》（PNAS）上。
恐龍是最早出現在2.3億年前的一類爬行動物。作為曾經的「地球霸主」，它統治全球陸地生態系統1.6億年之久，直到6500萬年前突然消失。生物學家已逐漸認可，鳥類是恐龍的「直系後裔」，但恐龍怎麼變成了鳥、羽毛又怎樣讓動物有了飛行的能力，仍然是未解之謎。
要解開謎團，處於進化過渡類型的帶羽毛恐龍也許是破題的關鍵。此次，科研團隊就選擇了迄今發現最早的帶羽毛恐龍之一：距今約1.6億年前的侏羅紀近鳥龍，與現代鳥類的代表雞進行對比研究。
研究人員利用現代超微結構檢測等多種方法發現，現代鳥類發育成熟的羽毛中，90%以上由β-角蛋白構成，由它形成的構架纖維直徑只有3納米左右，是支撐鳥類飛行的分子結構基礎。而近鳥龍化石的飛羽雖然也有少量β-角蛋白，但主要由α-角蛋白構成。與β-角蛋白相比，α-角蛋白構架纖維直徑通常有8至10納米，它更粗、更軟、活動性也較弱，這說明，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。
運用分子生物學方法，科研人員還進一步探究了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構。結果表明，越靠近現代的鳥類，羽毛中β-角蛋白含量越高。距今2000多萬年前的鳥類飛羽化石，羽毛分子結構已經和現生鳥類完全相同。
「我們的研究證實，羽毛的分子結構是逐步演化的。早期恐龍的羽毛與飛行無關，而只是為了取暖或者防禦。不善飛行的恐龍演化成了會飛的鳥，這是一個複雜的過程，而羽毛結構蛋白的改變是其中非常關鍵的一步。」領導此項研究的南古所副研究員泮燕紅說。
《美國科學院院報》
https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1815703116
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