恐龙也有“灵敏肌”?消失的皮肤感觉器带来巨大幻想空间

侏罗猎龙的化石相片和解说图,鳞片痕迹坐落尾部st指示区域。(图源参考文献[1])当生命脱离水面,逐渐深化广袤大陆时,它们必需要懂得在枯燥的环境中保存水分,才干稳稳扎根于陆地。植物如此,动物也是如此。其间,爬虫类挑选赋予自己一身表皮鳞片,既能够充任一层铠甲供给维护,还能避免水分丢失和紫外线辐射,从此不再像曩昔的先祖那般,被约束在水域邻近徜徉。恐龙作为爬虫类的台柱子,在两亿三千万年前扛着枯燥气候向内陆进军,天然也演化出了表皮鳞片。一向以来,人们以为恐龙的鳞片仅是一层简略维护层或装饰性皮肤。可是,最近科学家在恐龙尾巴腹侧识别出一种一起的鳞片类型,和现代鳄鱼的皮肤感觉器官(ISOs)类似,能够灵敏地承受外界影响,乃至或许对打猎有协助。老化石,“新”鳞片这一切还要从一块老化石说起。2006年,名为侏罗猎龙(Juravenator)的恐龙化石在德国问世,它是小型肉食性恐龙,身长约75厘米,也是欧洲已知最完好的兽脚类恐龙化石之一。正常光照下都能显着看见尾巴的鳞片痕迹,其时科学家以为这仅仅一层一般的维护层或装饰性鳞片。但是,本年10月份,一项新研讨显现侏罗猎龙尾巴上那些看似一般的鳞片,实际上暗藏玄机。就在当年科学家看走眼的侏罗猎龙尾部腹侧,散布着一些不同寻常的鳞片:鳞片后半部有一个个直径约0.3 mm的突起小圆点,呈同心环状结构,很规矩。在此之前,科学家从未在恐龙身上发现此类鳞片。鳞片上的小圆点究竟是什么?它们又有什么效果呢?(A)(B)侏罗猎龙尾巴的一起鳞片特写;(C)为解说图,可见显着的突起小圆点,并呈同心环状结构。(图源参考文献[2])咱们天然是期望这块化石能自动招供,交出答案,但它明显无法开口说话。不要紧,能够让活着的动物替它发声——经过研讨具有类似结构和行为的现生动物,然后揭开一起鳞片化石的本相,这也正是古生物学最常用的办法。这回,科学家决议让鳄鱼替侏罗猎龙发声。之所以挑选鳄鱼,一是由于现在除了鸟类,就数鳄鱼和恐龙亲缘联络最近;二是由于鳄鱼发育着一身鳞片,而且鳞片上也有类似结构——同心环状的突起小圆点。在鳄鱼身上,这些小圆点被称为皮肤感觉器官(integumentary sense organs,简称ISOs)。(B)(C)为侏罗猎龙的鳞片特写,箭头所指为小圆点;(D)现代鳄鱼的鳞片特写,相同可见小圆点(ISOs)。(图源参考文献[2])年少尼罗鳄背部、面部、腹侧和颈部鳞片上的皮肤感觉器官(ISOs)(图源参考文献[4])皮肤感觉器官(ISOs)有什么用?其实人类很早就发现,鳄鱼的上下颌、鼻子以及眼睛周围有许多突起的小圆点。鳄科(Crocodylidae)和长吻鳄科(Gavialidae)乃至是遍及全身,从头部到腹部、腿部、尾部以及泄殖腔周围的鳞片上都存在小圆点。尽管称之为皮肤感觉器官(ISOs),但人类一向都没有摸清其功用效果。阴影区为皮肤感觉器官(ISOs)的散布区域,短吻鳄科仅限于头部区域,其它鳄类则从头到脚均有ISOs。(图源参考文献[3])直到最近十余年,一系列研讨显现鳄鱼体表鳞片的皮肤感觉器官(ISOs)包含了机械、温度和化学感觉受体通道。这就相当于把触觉、冷热以及pH等感知才能揉合进鳞片中,从而演化出一种高度装甲化但非常灵敏的皮肤。这种皮肤在鳄鱼的日常日子中扮演着各种重要人物。当鳄鱼潜入水中时,散布在头部的ISOs就像是机械感受器,能够勘探外表压力波,在视界较差的情况下仍然能感知猎物方向,精确定位,一击毙命。散布在腹部、腿部、尾部周围的ISOs就像是温度计和pH计,协助鳄鱼应对每日和季节性产生的环境改变,替换地晒太阳和进入冷水中来坚持体温,以及寻觅更适宜的栖息地。扫描电子显微镜下的鳄鱼头:(A)黄色为ISOs;(B)一个扩大的ISOs;(C)年少尼罗鳄头部的ISOs散布区域。(图源参考文献[3])现在,类似的鳞片结构出现在侏罗猎龙的尾巴上,这说明恐龙的皮肤比以往幻想的更杂乱、更灵敏,除了能够抵挡紫外线辐射和避免水分过度丢失外,或许还能像鳄鱼相同经过皮肤感觉器官去捕猎,究竟侏罗猎龙是正儿八经的肉食性恐龙。那侏罗猎龙会怎么运用这条特别尾巴呢?侏罗猎龙复原图,尾巴腹侧白色区域为皮肤感觉器官(ISOs)。(图源参考文献[2])特别的“夜钓”技巧科学家依据侏罗猎龙的身体结构、古环境和近缘类群的食性,估测侏罗猎龙或许会运用尾巴进行“夜钓”。先说身体结构:在鸟类和大部分爬虫类的眼球外部有一圈骨质结构,叫做巩膜环(scleral ring),用来维护眼球,一起还能依据巩膜环巨细和份额来揣度动物的日子习性。:在鸟类和大部分爬虫类的眼球外部有一圈骨质结构,叫做#FormatStrongID_16#(scleral ring),用来维护眼球,一起还能依据巩膜环巨细和份额来揣度动物的日子习性。:在鸟类和大部分爬虫类的眼球外部有一圈骨质结构,叫做#FormatStrongID_16#(scleral ring),用来维护眼球,一起还能依据巩膜环巨细和份额来揣度动物的日子习性。:在鸟类和大部分爬虫类的眼球外部有一圈骨质结构,叫做(scleral ring),用来维护眼球,一起还能依据巩膜环巨细和份额来揣度动物的日子习性。:在鸟类和大部分爬虫类的眼球外部有一圈骨质结构,叫做(scleral ring),用来维护眼球,一起还能依据巩膜环巨细和份额来揣度动物的日子习性。大眼鱼龙骨骼,黄色箭头指示为巩膜环。(图源wikipedia)一般日子在暗光条件下的动物具有大份额巩膜环和眼眶,由于眼球越大,感光细胞越多,在极弱的光线下也能具有杰出的视觉。而侏罗猎龙就有大份额的巩膜环和眼眶,这说明它具有优异的夜间视觉才能,是一种夜行性动物。体表灵敏的皮肤感觉器官也能为它黑夜里保驾护航,有利于。而侏罗猎龙就有大份额的巩膜环和眼眶,这说明它具有优异的夜间视觉才能,是一种。体表灵敏的皮肤感觉器官也能为它黑夜里保驾护航,有利于。而侏罗猎龙就有大份额的巩膜环和眼眶,这说明它具有优异的夜间视觉才能,是一种。体表灵敏的皮肤感觉器官也能为它黑夜里保驾护航,有利于。(A)正常光的侏罗猎龙头骨;(B)紫外线;(C)解说图,sr为巩膜环,可见大份额巩膜环和眼眶。(图源参考文献[1])再说古环境和近缘类群的食性:约一亿五千万年前,侏罗猎龙所日子的欧洲支离破碎,岛屿很多,存在很多潟湖和滨海水域,随处可见鱼类、甲壳类动物、棘皮动物和海洋软体动物,化石地点的海相沉积层也证明了这一点。而且和侏罗猎龙亲缘联络较近的恐龙都是机会主义猎食者,有捕食小型鱼类和其他小动物的习气。约一亿五千万年前的欧洲,支离破碎,岛屿很多。(图源Colorado Plateau Geosystems)此外,鳄鱼体表的皮肤感觉器官简直都经过水来承受外界影响,所以科学家估测侏罗猎龙是一个半水栖的捕食者,经常在夜间涉水捕鱼,把尾巴或其它身体部位(或许带有皮肤感觉器官,但没构成化石保存下来)潜入水中,获取周围环境信息,感知猎物的方位。看到这,你或许不由会问:其它恐龙有皮肤感觉器官吗?在活着的恐龙(鸟类)中,现在没有发现皮肤感觉器官,但一些水禽喙前的机械感觉器官和鳄鱼面部的皮肤感觉器官摆放形式类似,加之本次在侏罗猎龙尾巴上的新发现,意味着这种皮肤感觉器官或许起源于恐龙和鳄鱼一起先人刚刚现身的年代,约两亿四千万年前,并一向连续至今。即便如此,咱们也很难找到直接的化石依据,由于不是一切恐龙都叫“侏罗猎龙”,逝世后能保存皮肤痕迹的化石非常稀疏。这次发现尽管打破了以往人类对恐龙鳞片结构简略化的认知,给予咱们从头去幻想和构思恐龙皮肤的空间,但一起也是一个开端。等待未来有更多的“侏罗猎龙”站出来,显摆更多的“灵敏肌”。参考文献1.Chiappe, Luis & G?hlich, Ursula. (2010). Anatomy of Juravenator starki (Theropoda: Coelurosauria) from the Late Jurassic of Germany. Neues Jahrbuch für Geologie und Pal?ontologie – Abhandlungen. 258. 257-296. 10.1127/0077-7749/2010/0125.2.Bell, P.R. and Hendrickx, C. 2020. Crocodile-like sensory scales in a Late Jurassic theropod dinosaur. Current Biology 30: doi.org/10.1016/j.cub.2020.08.0663.Duncan B. Leitch, Kenneth C. Catania. Journal of Experimental Biology 2012 215: 4217-4230; doi: 10.1242/jeb.0768364.Di-Po?, N., and Milinkovitch, M.C. (2013). Crocodylians evolved scattered multi-sensory micro-organs. EvoDevo 4, 19.5.Schmitz, L.; Motani, R. Nocturnality in Dinosaurs Inferred from Scleral Ring and Orbit Morphology. Science. 2011, 332. PMID 21493820. doi:10.1126/science.1200043修改:沈湫莎责任修改:许琦敏来历:科普我国声明:转载此文是出于传递更多信息之意图。若有来历标示过错或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联络,咱们将及时更正、删去,谢谢。

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