恐龙的肤色是如何确定的? | 目的地Destination

恐龙的肤色是如何确定的?

恐龙的肤色是如何确定的?

全文4200字、31幅图片,阅读需要大约10分钟

图注:《侏罗纪公园》中的恐龙复原,图片来自网络

你知道恐龙是什么颜色的吗?很多人会说:不就是电影《侏罗纪世界》里的颜色嘛!我必须认真的告诉你电影中恐龙的颜色都是推测和想象出来的,那么我们能否科学还原恐龙的颜色呢?本文将为你盘点科学家已经还原颜色的恐龙们。

图注:早期艺术家复原的雷龙,图片来自网络

恐龙到底是什么颜色的?这肯定是很多人都想知道的,但遗憾的是我们发现的恐龙化石都是没有颜色的。为了还原恐龙的颜色,一代代的古生物学家和艺术家们可谓是绞尽脑汁,他们参考了今天与恐龙亲缘关系较近的爬行动物,又研究了今天不同物种在自然环境之下的保护色,以此来还原恐龙们可能会有的颜色。经过一番推测,那些大型的植食性恐龙体色总是以灰色和绿色为主,而大型食肉恐龙的颜色则是以灰褐色为主等等。

图注:中华龙鸟的化石,图片来自网络

1996年,古生物学家研究了来自中国辽宁省的一块恐龙化石,发现这种恐龙竟然长着羽毛。之后越来越多长羽毛的恐龙被发现,古生物学家开始倾向于长羽毛的恐龙像今天的鸟类一样艳丽多姿,但这依然是推测。很快,古生物学家就找到了还原恐龙颜色的钥匙,它就是黑素体。

图注:黑素体在不同动物上的类型及排列,图片来自网络

图注:鸟类艳丽的羽毛来自黑素体的排列,图片来自网络

图注:孔雀艳丽的羽毛来自于黑素体的排列,图片来自网络

图注:羽毛化石中的黑素体,图片来自网络

黑素体到底是啥玩意?其学名为:Melanosome,也称黑素小体。是黑色素胞、黑素细胞中的色素颗粒,其分布排列形成了颜色。黑素体普遍存在于今天鸟类和哺乳类羽毛和毛发的黑素细胞之中。既然鸟类羽毛的颜色是由黑素体决定的,那么恐龙的羽毛颜色也应该是由黑素体绝对的咯。按照这个思路,我们只要找到了保存非常好的恐龙羽毛化石,然后研究其中黑素体就可以还原恐龙本来的颜色了!第一种被还原颜色的恐龙正是来自于我们中国的第一只长羽毛的恐龙——中华龙鸟。


Number 1 中华龙鸟——第一张关于恐龙的彩色照片

学名:Sinosauropteryx

发现地:中国,辽宁省

生存年代:早白垩世

分类:恐龙——蜥臀目——兽脚亚目——美颌龙类

命名时间:1996年

图注:中华龙鸟化石中的羽毛印痕,图片来自网络

中华龙鸟可不是鸟,而是一种小型恐龙。中华龙鸟的化石发现于1996年,它可是我们发现的第一种长羽毛的恐龙。不夸张的说,中华龙鸟的发现又一次颠覆了我们对于恐龙的传统认识,原来恐龙也可以是毛茸茸的。

中华龙鸟是一种小型恐龙,体长约1米,体重约3公斤。化石上的羽毛痕迹显示中华龙鸟长有丝状毛发,属于柔软的原始羽毛。

对于中华龙鸟的研究并没有结束。2010年初,中国、英国和爱尔兰三国的科学家第一次在中华龙鸟的羽毛化石上发现了黑素体。经过与现代鸟类羽毛中黑素体的对比,古生物学家确定中华龙鸟的毛发色彩呈现粟色或红棕色,而尾巴则是橙白两色相间,那样子就好像今天的松鼠一般。作为一种主要在地面上活动的小型恐龙,中华龙鸟的体色有助于帮助其隐蔽和伏击猎物。正是通过研究化石中的黑素体,中华龙鸟成为第一种彩色的恐龙!

图注:中华龙鸟的复原,图片来自网络

图注:中华龙鸟和今天的欧亚红松鼠很像,图片来自网络

论文:

Zhang, F.; Kearns, S.L.; Orr, P.J.; Benton, M.J.; Zhou, Z.; Johnson, D.; Xu, X.; Wang, X. (2010). "Fossilized melanosomes and the colour of Cretaceous dinosaurs and birds". Nature. 463 (7284): 1075–1078. Bibcode:2010Natur.463.1075Z. doi:10.1038/nature08740. PMID 20107440.


Number 2 近鸟龙——红褐色的头冠

学名:Anchiornis

发现地:中国,辽宁省

生存年代:晚侏罗世

分类:恐龙——蜥臀目——兽脚亚目——鸟翼类——近鸟龙科

命名时间:2009

图注:近鸟龙的正模标本,图片来自网络

近鸟龙在2009年被命名,其体长只有34厘米,体重约100克,和一只鸽子差不多大。精美的化石保存证明近鸟龙是长有羽毛的,它的头上还有小羽冠呢。

图注:近鸟龙最早的复原,图片来自网络

近鸟龙最早的复原图采用了麻雀的羽毛颜色,以棕色为主。2010年,中国和美国的古生物学家在一块近鸟龙化石(编号BMNHC PH828)上发现了黑素体,经过与现代鸟类羽毛中黑素体的对比,证明近鸟龙面部羽毛以黑色为主,外围散布着红褐色羽毛,脑袋上的羽冠为红褐色,前后肢的羽毛以黑白为主,后肢羽毛为灰色,脚掌和脚趾的羽毛为黑色。2015年的一项研究表明,近鸟龙并不都是一个颜色,其性别不同、年龄不同,羽毛的颜色也是存在差异的。近鸟龙是一种生活在树上的恐龙,其体色能够更好的与森林背景融合,鲜艳的羽冠则可以用来求偶。近鸟龙是第二种被还原颜色的恐龙,这种恐龙在研究鸟类演化中有重要的意义。

图注:通过今天鸟类羽毛复原近鸟龙的颜色,图片来自网络

图注:近鸟龙体色的科学复原,作者:儒略·斯托尼

图注:近鸟龙的颜色与今天的北美黑啄木鸟相似,图片来自网络

论文:

Li, Q.; Gao, K.-Q.; Vinther, J.; Shawkey, M. D.; Clarke, J. A.; d'Alba, L.; Meng, Q.; Briggs, D. E. G. & Prum, R. O. (2010). "Plumage color patterns of an extinct dinosaur". Science. 327 (5971): 1369–1372. Bibcode:2010Sci...327.1369L. doi:10.1126/science.1186290. PMID 20133521.


Number 3 小盗龙——黑的漂亮

学名:Microraptor

发现地:中国,辽宁省

生存年代:早白垩世

分类:恐龙——蜥臀目——兽脚亚目——鸟翼类——驰龙科——小盗龙亚科

命名时间:2000

图注:北京自然博物馆中保存的小盗龙化石,图片来自论文

小盗龙是我最喜欢的恐龙,所以我的网名才会叫“江氏小盗龙”。小盗龙发现于辽宁省,它的发现与著名的“古盗鸟事件”联系在一起。小盗龙同样是一种体型很小的恐龙,体长在0.45至1米之间,体重1公斤左右。小盗龙最特别的地方是长有四个翅膀,也就是前后肢都是翅膀,这是奇特的四翼结构。

图注:研究人员拿着小盗龙化石,图片来自网络

2012年,中国与美国的古生物学家在收藏于北京自然博物馆的一具小盗龙化石上找到了黑素体。经过对比复原,复原出一只通体黑色的小盗龙。小盗龙的黑可不是一般的黑,其黑色羽毛表面有彩虹结构色,类似于今天家燕背部和乌鸦的羽毛颜色,能够呈现出彩虹般的金属光泽。小盗龙的黑原来就是传说中的“五彩斑斓的黑”啊。

小盗龙黑色羽毛的作用同样是为了隐蔽在高高的树上,可以随时扑向它的食物!

图注:小盗龙的体色复原,图片来自网络

图注:小盗龙颜色的科学复原,作者:赵闯

图注:黑色中带着金属光泽的乌鸦,图片来自网络

论文:

1.Li, Q.; Gao, K.-Q.; Meng, Q.; Clarke, J.A.; Shawkey, M.D.; D'Alba, L.; Pei, R.; Ellision, M.; Norell, M.A.; Vinther, J. (2012). "Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage". Science. 335 (6073): 1215–1219. Bibcode:2012Sci...335.1215L. doi:10.1126/science.1213780. PMID 22403389.

2.Wilford, John Noble (8 March 2012). "Feathers Worth a 2nd Look Found on a Tiny Dinosaur". The New York Times. New York. Retrieved 22 April 2012.


Number 4 鹦鹉嘴龙——躲藏起来

学名:Psittacosaurus

发现地:亚洲东部

生存年代:早白垩世

分类:恐龙——鸟臀目——鹦鹉嘴龙科

命名时间:1923年

图注:鹦鹉嘴龙化石,图片来自论文

鹦鹉嘴龙是一种小型的植食性恐龙,曾经广泛分布于亚洲东部和东北部,除了中国,在蒙古、俄罗斯的西伯利亚等地都发现过它的化石。不同种类的鹦鹉嘴龙体型也不相同,最大的蒙古鹦鹉嘴龙可以长到2米,体重约20公斤。

2016年,英国古生物学家在研究一具鹦鹉嘴龙化石的时候注意到其保存的皮肤软组织上也有黑素体。利用三维建模,古生物学家重现了鹦鹉嘴龙的颜色,它的面部颜色较深,背部为深褐色,腹部肤色逐渐变浅,前肢有黑色斑点,后腿皮肤上有条纹。鹦鹉嘴龙的这种体色分布被称为“反荫蔽”,是现代动物经常使用的伪装技巧,特别是在光线漫射的环境(比如森林)中。鹦鹉嘴龙的颜色是为了隐蔽,躲开凶猛的食肉恐龙。

图注:鹦鹉嘴龙体色的三维复原,图片来自网络

图注:鹦鹉嘴龙体色的科学复原,图片来自网络

图注:鹦鹉嘴龙的体色分布与野驴有点像,图片来自网络

论文:

Vinther, Jakob; Nicholls, Robert; Lautenschlager, Stephen; Pittman, Michael; Kaye, Thomas G.; Rayfield, Emily; Mayr, Gerard; Cuthill, Innes C. (2016). "3D Camouflage in an Ornithischian Dinosaur" (PDF). Current Biology. 26 (18): 1–7. doi:10.1016/j.cub.2016.06.065.


Number 5 北方盾龙——红色的战车

学名:Borealopelta

发现地:加拿大

生存年代:晚白垩世

分类:恐龙——鸟臀目——结节龙科

命名时间:2017

图注:北方盾龙的化石,图片来自网络

北方盾龙可是2017年发现的最著名的恐龙之一,因为其化石保存的非常好,甚至还有肌肉内脏的部分呢。北方盾龙属于甲龙类之下的结节龙科,体长可达5.5米,臀高1.7米,体重约1.5吨。作为身上有装甲的恐龙,北方盾龙可谓是武装到了眼睛,其小脑袋的骨头得到了硬化加强,眼睛两侧向外长出了骨质的脊突,脖子和肩膀两侧也长有保护用的棘刺。在北方盾龙的背上和尾巴上长有呈规律排列的小骨片,四肢上也有类似的骨片。

北方盾龙的化石不仅包含了有关其外形和身体内部结构的细节,甚至还包括了颜色的信息。通过研究化石中保存的细小鳞片,古生物学家成功还原了北方盾龙的体色,它的背部呈现出偏红的颜色,而腹部的颜色较浅。在研究论文中,古生物学家特别分析了北方盾龙的体色,并且认为其具有“隐身”的功能。当光从上向下照在动物身上的时候,它的背部由于反射光线会变得明亮,腹部由于避开了大部分光线颜色反而要淡很多,所以单一体色的动物很容易被发现。其实北方盾龙的体色与鹦鹉嘴龙一样,都属于“反荫蔽”。

图注:北方盾龙的颜色,图片来自网络

图注:采用“反荫蔽”体色的北方盾龙,图片来自论文

论文:

Brown, C.M.; Henderson, D.M.; Vinther, J.; Fletcher, I.; Sistiaga, A.; Herrera, J.; Summons, R.E. "Supplemental Information: An Exceptionally Preserved Three-Dimensional Armored Dinosaur Reveals Insights into Coloration and Cretaceous Predator-Prey Dynamics" (PDF). Current Biology. doi:10.1016/j.cub.2017.06.071.


Number 6 彩虹龙——彩虹一般的恐龙

学名:Caihong

发现地:中国,河北省

生存年代:晚侏罗世

分类:恐龙——­蜥臀目——兽脚亚目——鸟翼类——近鸟龙科

命名时间:2018

图注:彩虹龙的化石,图片来自论文

彩虹龙是最新发现的被还原颜色的恐龙,其与今鸟类属于同一个家族,也是小型的羽毛恐龙。其体长约0.4米,体重475克,还没有常见的喜鹊大。

图注:彩虹龙与人手对比,图片来自网络

彩虹龙的脑袋大而长,脖子较短,身体瘦,尾巴不长。彩虹龙的前肢没有后肢长,后肢上长有翘起的能够用于捕猎的爪子。彩虹龙的体型很瘦,但是它的身上长有羽毛。彩虹龙的前肢上长有飞羽,形成一对小翅膀,在它的后肢上也有羽毛,不过羽毛长度较短。彩虹龙最长的羽毛在它的尾巴上,长长的羽毛对称的从尾巴上长出来,就像大叶片一样。

研究人员在彩虹龙化石的不同部位提取了66个样本,然后与现代鸟类羽毛中的黑素体对比,这些黑素体呈扁饼状,与现代蜂鸟的黑素体外形和排列很像,这证明彩虹龙有着非常鲜艳的羽毛,在不同的角度显示出不同的金属光泽。从整体上看,彩虹龙的身体羽毛是黑色的,脖子、胸部和尾巴根部的羽毛具有彩虹般漂亮的颜色。彩虹龙的颜色同样是适应森林环境,其脖子上彩虹般的羽毛则是用于展示。

图注:彩虹龙与蜂鸟羽毛的黑素体对比,图片来自论文

图注:艳丽的蜂鸟,图片来自网络

图注:彩虹龙的体色复原,作者:赵闯

论文:

Dongyu Hu; Julia A. Clarke; Chad M. Eliason; Rui Qiu; Quanguo Li; Matthew D. Shawkey; Cuilin Zhao; Liliana D’Alba; Jinkai Jiang; Xing Xu (2018). "A bony-crested Jurassic dinosaur with evidence of iridescent plumage highlights complexity in early paravian evolution". Nature Communications. 9: Article number 217. doi:10.1038/s41467-017-02515-y.


上面就给大家介绍了目前古生物学家已经成功复原颜色的全部6种恐龙,这里不包括始祖鸟。相信随着技术的发展和新化石的发现,我们将会重新越来越多恐龙本来的颜色,还原一个真实色彩的恐龙世界!

来源:知乎 www.zhihu.com
作者:江泓

【知乎日报】千万用户的选择,做朋友圈里的新鲜事分享大牛。 点击下载

此问题还有 10 个回答,查看全部。
延伸阅读:
地震局有什么用?
现在看来恐龙灭绝似乎非必然,而如果没有远古恐龙的那次大灭绝,那么从进化的角度看,人类还有没有可能在地球占有统治地位?

分享

恐龙的肤色是如何确定的?:等您坐沙发呢!

Leave your comment