3月9日发表在美国《科学》杂志上。北京大学参与此项研究的是地球与空间科学学院的高克勤教授(文章第二作者)。
研究组的研究对象是北京自然博物馆馆藏的一件精美保存的小盗龙化石,产于辽西早白垩世的九佛堂组地层,时代距今约一亿两千万年。这个拥有四个翅膀的小型兽脚类恐龙,体型大小如现在的锦鸡。这件化石标本不但骨骼保存完好,身体各部也保存了清晰地羽毛,尤其是四肢和尾部的羽毛保存更是清晰可见。它的尾羽窄而长,在尾部末端伸出一对流线型的翎羽。这样的特殊羽毛形态显示其主要功能应该是展示自己,而不是飞行。
研究组首先对这件小盗龙标本的羽毛进行系统的取样分析研究,通过扫描电镜手段发现羽毛黑素体结构,并与现代鸟类的黑素体结构进行了对比研究。研究发现,这种小型恐龙具有光亮的、黑色调的金属色泽结构色,类似于现在家燕背部的蓝黑色光泽。金属光泽结构色通过黑素体周期性排列与其上覆盖的角蛋白层以及空气界面共同对光的干涉形成,不同角度观看或是不同角度的光线反射都会使色彩发生变化。小盗龙具有黑色调、金属色泽的羽毛是世界上此类羽毛在恐龙中的第一次发现,也是目前羽毛结构色最古老的化石记录。此前,羽毛化石结构色是在距今4千5百万年的德国麦塞尔化石遗址产出的一片鸟的羽毛上发现的。
对小盗龙全身羽毛形态颜色的复原,让我们重新认识了这个长有四个翅膀的恐龙的本来面目。自从2003年小盗龙化石发现以来,在羽毛演化和飞行方面的研究中它一直是人们关注的焦点,先后已有数十篇研究论文涉及到对它的研究,包括对其四个翅膀的空气动力学研究。有些研究认为小盗龙可能具有宽的泪滴状的尾羽,能够帮助飞行平衡,而现在的研究发现它的尾羽很窄并且在末端只伸出两个长长的翎羽,这样的结构最适合展示自己,用于求偶和群体内部的交流,并不适合飞行。另有研究根据眼睑骨环的结构认为小盗龙是夜间活动的,而新发现的金属光泽的小盗龙羽毛应该象许多现生鸟类一样主要是展示功能,因而小盗龙应该是一种日间活动的小型兽脚类恐龙。
附件:小盗龙化石标本照片和复原图由美国自然历史博物馆Mick Ellison制作(在使用图片时应予标注)。