用于本次研究的分演近鳥(niǎo)龍標(biāo)本（STM0-214），取樣位置用紅色框標(biāo)示

近鳥(niǎo)龍前肢羽毛的超微結(jié)構(gòu)

中生代恐龍和鳥(niǎo)類(lèi)系統(tǒng)樹(shù)揭示羽毛分子結(jié)構(gòu)的重要演化階段
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所：侏羅紀(jì)近鳥(niǎo)龍是迄今發(fā)現(xiàn)的最早的帶羽毛的恐龍之一，過(guò)去對(duì)其功能形態(tài)學(xué)的直接證據(jù)分析指示其具有一定的飛行能力，但是羽毛由于缺乏直接的化石證據(jù)，因此對(duì)其飛行能力的分演推測(cè)一直存在爭(zhēng)議。
2019年1月28日，化的化石由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所泮燕紅博士等完成的直接證據(jù)題為“羽毛分子演化的化石直接證據(jù)”的研究成果，在線刊登在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（PNAS）上，羽毛為探討早期羽毛的分演演化提供了分子生物學(xué)證據(jù)。該研究顯示，化的化石以近鳥(niǎo)龍為代表的直接證據(jù)帶毛恐龍雖然可能具備了一定的飛行能力，但其羽毛的羽毛北京同城美女預(yù)約外圍上門(mén)外圍女（電話微信180-4582-8235）提供全套一條龍外圍上門(mén)外圍女分子構(gòu)成還不足以支撐與鳥(niǎo)類(lèi)類(lèi)似的飛行。
現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的分演飛羽主要由β-角蛋白構(gòu)成，這一結(jié)構(gòu)蛋白賦予其特殊的化的化石生物力學(xué)屬性（如柔韌性、彈性和強(qiáng)度），從而能夠適應(yīng)飛行的需要。鳥(niǎo)類(lèi)祖先的羽毛是否也具有同樣的蛋白組成和結(jié)構(gòu)呢？對(duì)這一問(wèn)題的解答不僅可以揭示早期羽毛分子演化的過(guò)程，而且還能為研究帶羽毛恐龍的飛行能力提供新的線索。
研究人員利用多種現(xiàn)代超微結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)、原位元素分析和免疫學(xué)的方法，對(duì)產(chǎn)自我國(guó)侏羅紀(jì)地層（距今約1.6億年前）的近鳥(niǎo)龍的羽毛化石開(kāi)展了深入的研究和對(duì)比。鑒于β-角蛋白形成的構(gòu)架纖維直徑通常只有3納米左右，而α-角蛋白構(gòu)架纖維直徑通常可達(dá)8-10納米，他們采用高分辨率的掃描電鏡和透射電鏡分析，對(duì)多種化石羽毛的微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察和對(duì)比。此外，他們還進(jìn)一步通過(guò)化學(xué)元素和免疫學(xué)分析（包括免疫熒光和免疫電鏡）進(jìn)行原位檢測(cè)，用以區(qū)分不同類(lèi)型的角蛋白。
研究結(jié)果顯示，近鳥(niǎo)龍的飛羽主要由α-角蛋白構(gòu)成，但同時(shí)還具有少量的β-角蛋白，不同于現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)的羽毛構(gòu)成。然而，我國(guó)中生代發(fā)現(xiàn)的鳥(niǎo)類(lèi)如始孔子鳥(niǎo)、燕鳥(niǎo)以及一件新生代鳥(niǎo)類(lèi)化石的羽毛，則主要由β-角蛋白構(gòu)成，這一點(diǎn)已經(jīng)與現(xiàn)代鳥(niǎo)類(lèi)一致。這些結(jié)果表明，近鳥(niǎo)龍的羽毛在蛋白分子的構(gòu)成上，代表了早期羽毛從不適于飛行向現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)羽毛演化的過(guò)渡類(lèi)型。
該項(xiàng)研究也進(jìn)一步彰顯了整合形態(tài)學(xué)、發(fā)育學(xué)和分子生物學(xué)多學(xué)科數(shù)據(jù)和研究對(duì)探討重大生物演化事件的重要性。一般認(rèn)為構(gòu)成生物體的有機(jī)大分子隨著降解過(guò)程的發(fā)生，原本穩(wěn)定的化學(xué)鍵被破壞從而不復(fù)存在。但隨著近年來(lái)各種分析技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的大分子化石被發(fā)現(xiàn)。角蛋白比多數(shù)其他蛋白具有更好的埋藏潛力，主要是由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)。
該研究團(tuán)隊(duì)前期的研究曾證實(shí)特異保存的鳥(niǎo)類(lèi)羽毛化石中確實(shí)殘留有β-角蛋白，從而支持了化石鳥(niǎo)類(lèi)和恐龍羽毛色素體的存在，因此本項(xiàng)研究成果也代表了相關(guān)研究的最新進(jìn)展。
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所周忠和院士、臨沂大學(xué)鄭曉廷教授、美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)Mary Schweitzer教授等參與了本項(xiàng)研究。相關(guān)研究工作得到了中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家自然科學(xué)基金委等的支持。
論文信息：Yanhong Pan, Wenxia Zheng, Roger H. Sawyer et al., 2019. The molecular evolution of feathers with direct evidence from fossils. PNAS. DOI: http://doi.org/10.1073/pnas.1815703116.

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