化石為鳥類羽毛分子演化提供直接證據

　　 1月28日，由中國科學院南京地質古生物研究所副研究員泮燕紅等完成的題為《羽毛分子演化的化石直接證據》的研究成果，在線刊登在《美國科學院院報》（PNAS）上，為探討早期羽毛的演化提供了分子生物學證據。中科院古脊椎動物與古人類研究所周忠和院士、臨沂大學鄭曉廷教授、美國北卡羅來納州立大學Mary Schweitzer教授等參加這項研究。

　　該研究顯示，以近鳥龍為代表的帶毛恐龍雖然可能具備了一定的飛行能力，但其羽毛的分子構成還不足以支撐與鳥類類似的飛行。

　　現代鳥類的飛羽主要由β-角蛋白構成，這一結構蛋白賦予其特殊的生物力學屬性（如柔韌性、彈性和強度），從而能夠適應飛行的需要。鳥類祖先的羽毛是否也具有同樣的蛋白組成和結構呢？對這一問題的解答不僅可以揭示早期羽毛分子演化的過程，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代超微結構檢測技術、原位元素分析和免疫學的方法，對產自我國侏羅紀地層（距今約1.6億年前）的近鳥龍的羽毛化石開展了深入的研究和對比。研究結果顯示，近鳥龍的飛羽主要由α-角蛋白構成，但同時還具有少量的β-角蛋白，不同于現代鳥類的羽毛構成。然而，我國中生代發現的鳥類如始孔子鳥、燕鳥以及一件新生代鳥類化石的羽毛，則主要由β-角蛋白構成，這一點已經與現代鳥類一致。

　　這些結果表明，近鳥龍的羽毛在蛋白分子的構成上，代表了早期羽毛從不適于飛行向現生鳥類羽毛演化的過渡類型。

　　該項研究也進一步彰顯了整合形態學、發育學和分子生物學多學科數據和研究對探討重大生物演化事件的重要性。一般認為構成生物體的有機大分子隨著降解過程的發生，原本穩定的化學鍵被破壞從而不復存在。但隨著近年來各種分析技術的發展，越來越多的大分子化石被發現。角蛋白比多數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構。

　　該研究團隊前期的研究曾證實特異保存的鳥類羽毛化石中確實殘留有β-角蛋白，從而支持了化石鳥類和恐龍羽毛色素體的存在，因此本項研究成果也代表了相關研究的最新進展。