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中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員白明團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)家自然博物館等多家單位，在羽毛演化研究中取得重要進(jìn)展。研究人員通過(guò)創(chuàng)新的微納結(jié)構(gòu)原位暴露和三維成像技術(shù)，填補(bǔ)了羽毛演化史關(guān)鍵空白，為重建早期鳥(niǎo)類(lèi)飛行能力的演化路徑提供了實(shí)證。近日，相關(guān)論文在線發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》。羽毛是鳥(niǎo)類(lèi)飛行的利器，其演化經(jīng)歷了從恐龍簡(jiǎn)單的單根細(xì)絲狀羽毛，逐漸變成復(fù)雜的羽片狀羽毛。近年來(lái)，在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的一系列帶羽毛恐龍化石為探究羽毛的宏觀演化提供了諸多證據(jù)，但鳥(niǎo)類(lèi)飛羽的鉤槽聯(lián)鎖機(jī)制與級(jí)聯(lián)滑鎖系統(tǒng)如何從更原始的羽毛演化而來(lái)，始終缺乏直接證據(jù)，且如何可靠地獲得羽小枝微納尺度三維超微結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)期存在的技術(shù)難題。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一套微納結(jié)構(gòu)原位暴露和三維形態(tài)獲取分析技術(shù)體系，對(duì)5塊晚白堊世的緬甸羽毛琥珀進(jìn)行研究。結(jié)果表明，中生代羽毛的羽小枝存在兩種新類(lèi)型。類(lèi)型I羽毛具有近乎對(duì)稱(chēng)的羽片和極細(xì)羽軸，羽小枝基部的橫截面呈現(xiàn)獨(dú)特的“L”形彎曲，羽小枝中遠(yuǎn)段保留絨羽典型的結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)，這證明羽毛從絨羽向飛羽的演化是通過(guò)“基部形態(tài)改造”與“末端功能強(qiáng)化”的分階段創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的。類(lèi)型II羽毛具有不對(duì)稱(chēng)羽片和增厚的羽軸，近端羽小枝背側(cè)首次發(fā)現(xiàn)明確凹槽，與遠(yuǎn)端小鉤形成原始互鎖機(jī)制，近端羽小枝腹側(cè)呈“J”形彎曲，暗示早期飛行羽毛的空氣動(dòng)力學(xué)效率較低。研究團(tuán)隊(duì)還在一件無(wú)羽軸的游離羽枝標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了迄今最古老的羽毛級(jí)聯(lián)滑鎖系統(tǒng)實(shí)證。研究團(tuán)隊(duì)豐富了羽毛演化模型理論中的第3至5階段。此外，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了大量在羽小枝中呈原位保存的黑素體，首次揭示這些羽毛可能的原始色彩：類(lèi)型I羽毛因特殊黑素體層狀排列可能呈現(xiàn)“黑色帶紅色光澤”；類(lèi)型II羽毛為單調(diào)的深灰色或“企鵝式純黑”；游離羽枝則為普通灰色。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.04.073（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2025-05-21?第4版?綜合）