[科普中國]-生活在上億年前的恐龍也有頭皮屑？

科幻電影《侏羅紀(jì)世界2》明日將上映，各種恐龍將悉數(shù)登場(chǎng)，上演恐龍視覺盛宴。不過請(qǐng)等等，在觀看電影之前，有這么一個(gè)關(guān)于恐龍的發(fā)現(xiàn)著實(shí)有意思。

只要還活著，大部分動(dòng)物都會(huì)有頭皮屑?？墒?，你會(huì)想到生活在上億年前的恐龍也會(huì)有頭皮屑嗎？

根據(jù)一項(xiàng)發(fā)表在《自然?通訊》上的一項(xiàng)新研究顯示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大約1.25億年前的有羽毛恐龍(Feathered dinosaurs）頭屑化石。研究的化石樣品來自于中國出土的白堊紀(jì)羽毛化石，羽毛分別屬于三種不同的恐龍，小盜龍、北票龍和中華鳥龍和早期鳥類孔子鳥。

孔子鳥化石（圖片來源：Wikipedia）

這一研究發(fā)現(xiàn)看起來好像很無聊的，但其實(shí)解釋了恐龍一種普遍存在的生理特征背后的機(jī)制，那就是蛻皮。

眾所周知，恐龍是爬行動(dòng)物，而爬行動(dòng)物基本上都要蛻皮，這種鱗被周期性更換的現(xiàn)象稱為爬行動(dòng)物的蛻皮。

正在蛻皮的一條蛇（圖片來源：Scott Ableman /Burmese Python Molting）

爬行動(dòng)物為什么要蛻皮呢？

因?yàn)榕佬袆?dòng)物的表皮是皮膚的角質(zhì)化產(chǎn)物，沒有活的細(xì)胞，不能隨動(dòng)物個(gè)體生長而生長，當(dāng)動(dòng)物個(gè)體長到一定的時(shí)候，沒有生命的表皮鱗被就限制了個(gè)體的發(fā)育生長，這時(shí)只有蛻掉原來的表皮鱗被，而長出新的表皮鱗被以適應(yīng)其不斷長大的軀體。

蛻皮的生理過程（圖片來源：Wikipedia）

不同的爬行動(dòng)物蛻皮的方式也是不完全一樣的。蛇一般是將皮整體蛻下，而蜥蜴類則是成片地蛻皮，龜鱉類和鱷類則是無定期以碎屑的形式蛻皮，通常是以不斷更新的方式進(jìn)行的。

圖解：蜥蜴是成片成片地蛻皮（圖片來源：reptiles supplies）

但我們對(duì)恐龍皮膚如何工作以及這些強(qiáng)大的動(dòng)物如何蛻皮缺乏了解。主流的觀點(diǎn)認(rèn)為，恐龍是以碎屑（也就是頭皮屑）的形式蛻皮，就像現(xiàn)在的龜鱉類、鱷類以及鳥類一樣。由于蛇和蜥蜴類與恐龍的關(guān)系并沒有像像前者那樣親近，所以不考慮大范圍甚至整體蛻皮。

研究團(tuán)隊(duì)通過電子顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)，化石表面遍布羽毛，直徑有1~2mm的奇怪白色斑點(diǎn)。

電鏡下，不同動(dòng)物的角質(zhì)層細(xì)胞，其中a、e、f：孔子鳥；b、g：北票龍；c、h：中國鳥龍；d：小盜龍 圖源：Nature CommunicationsISSN 2041-1723 (online)

在使用離子束顯微鏡完成進(jìn)一步研究后，在超微結(jié)構(gòu)下通過對(duì)比不同物種細(xì)胞后，研究人員認(rèn)定這些奇怪斑點(diǎn)鑒定為角質(zhì)細(xì)胞。角質(zhì)細(xì)胞所形成的天然高分子纖苧是頭發(fā)的主要成分，角質(zhì)細(xì)胞存在各種動(dòng)物身上，對(duì)于人來說就是在頭的表皮，脫落后就成了頭皮屑。

超微結(jié)構(gòu)下，孔子鳥的樣品細(xì)胞結(jié)構(gòu)（圖片來源：Nature CommunicationsISSN 2041-1723 (online)

對(duì)于搞學(xué)術(shù)的科學(xué)家來說，他們不會(huì)在論文中用頭皮屑這個(gè)詞來進(jìn)行表述，這樣表述會(huì)顯得很不專業(yè)，因?yàn)轭^皮屑通常指人體頭部表皮細(xì)胞新陳代謝的產(chǎn)物。但由于這些碎屑就是存在于恐龍化石的羽毛之間，和頭皮屑的存在沒太大差異，所以這么理解也是沒問題的。

由于有羽毛恐龍出現(xiàn)在中侏羅世，所以可以推測(cè)出這些頭皮屑的主人也是那個(gè)時(shí)代的。

由英國畫家 John Conway 所繪制的恐爪龍重建圖（圖片來源：Wikipedia）

研究人員表示，現(xiàn)代鳥類飛行會(huì)產(chǎn)生大量的代謝熱量，它們可以利用少量脫皮作為促進(jìn)蒸發(fā)散熱的方式，而恐龍控制體溫的能力沒有現(xiàn)代鳥類那么強(qiáng)，并且恐龍的角質(zhì)細(xì)胞層更加緊密，無法像鳥類那樣輕易地蛻掉，在散熱這方面就會(huì)比鳥類更困難。

但很明顯，恐龍沒有因?yàn)轶w內(nèi)過熱而提前滅絕，這表明恐龍代謝所產(chǎn)生的熱量小于現(xiàn)代鳥類的。

該研究團(tuán)隊(duì)未來會(huì)針對(duì)其他的有羽毛恐龍化石，看看這一結(jié)論是否有普遍性。

很顯然，恐龍也是需要海飛絲的。

（本文中標(biāo)明來源的圖片均已獲得授權(quán)）