微观羽毛特征揭示鸟类化石的颜色，并解释为什么食火鸡亮

“很多时候，我们忽视了这些奇怪的不会飞的鸟，当我们什么早起的鸟儿看起来像，同时研究会已经从一个共同的祖先8000万年前左右支这两姐妹谱系中是很重要的思想。”乍得亚森，菲尔德博物馆工作人员科学家，论文的第一作者说。

“了解基本属性，比如如何产生的颜色，是东西是理所当然的在活的动物，我们经常拿。当然，我们认为，我们必须知道一切有知道的吗？但在这里，我们开始用简单的好奇心。是什么让食火鸡那么闪亮？乍得发现了这个闪耀的是在鸟未描述背后的机制。这些类型的观测指标是了解颜色如何演变，也告诉我们如何看待灭绝的物种，”朱莉娅·克拉克，在地质杰克逊院的古生物学家说：得克萨斯大学奥斯汀分校和论文的资深作者。亚森开始对本文进行研究与克拉克合作在得克萨斯大学由美国国家科学基金会（NSF EAR 1355292）资助，研究如何飞的鸟食火鸡一样已经演变及其特征一个更大的项目的一部分，同时。

在人类和其他哺乳动物，颜色主要来自像黑色素是在我们的皮肤和毛发色素。鸟类的颜色不只是来自色素，他们的一些颜色的，像蜂鸟彩虹斑点和乌鸦的光泽，光泽的黑色，是因为它们的羽毛的物理组成。其细胞的各部分产生颜料，称为黑素体，影响基于光如何反弹那些黑素羽毛的颜色。不同的形状或黑素体阵列可以创建不同的构造色，因此可以角蛋白的层构成鸟类的羽毛。他们可以反射光线的彩虹，他们可以让平淡，磨砂羽毛和羽毛之间的差异有光泽照。

科学家们从来没有发现结构性的颜色像食火鸡和鸵鸟paleognaths的羽毛，只有在neognath一群小鸟像鸣禽。但是paleognaths可以使结构颜色：食火鸡上的头蓝色的皮肤是由于结构上的颜色，所以是由他们的堂兄弟，在tinamous产卵的闪亮光泽。亚森和克拉克，谁研究鸟类起源于恐龙的构造色，想看看是否结构颜色也出现在paleognath羽毛。

鸟的羽毛的结构有点像一棵树。长干线贯穿中部被称为脊柱，它具有分支称为倒钩。倒钩都覆盖着所谓的羽小枝微小结构，类似于在树枝上的叶子。在其它光泽鸟类，光泽度是通过在羽小枝黑素体倒钩和层的形状产生的。亚森和克拉克并没有发现，食火鸡羽毛，虽然。相反，他们发现，有光泽的黑色运行下来的羽毛中间的脊柱传来。由于对食火鸡羽毛蓬松的羽小枝是相当稀疏，穗轴得到更多曝光比“厚羽毛”鸟，给它一个机会，从字面上闪耀。

除了发现在食火鸡羽毛的结构色，亚森和克拉克还探讨了生活5200万年以前，食火鸡的表弟的羽毛。已经灭绝的鸟类Calxavis grandei住在什么现在是怀俄明州，其令人难以置信的保存完好的化石，包括它的羽毛印痕。

“你可以看一下化石板和看到的，他们的羽毛的轮廓，因为你有种看到黑色素的黑色污点这是遗留下来的，即使你五千万年左右，”亚森说。 “我们揭下从黑色素的黑斑化石的小片，然后我们用扫描电子显微镜来寻找保存黑色素的残余。”

通过在微观层面上研究这些羽毛印痕，研究人员能够看到产生色素的黑素体的形状有羽毛的叶片状羽小枝。黑素是长，瘦，绿豆形，这在现代鸟类与虹彩有关。

这项研究之前，科学家从未发现的结构色的证据paleognath羽毛，现在，他们已经有了两个不同的例子。研究人员不知道为什么食火鸡和鸟类化石进化两种不同的方法来建立发亮的羽毛，为什么另起炉灶？亚森怀疑flightlessness有可能给食火鸡更多的空间与自己的羽毛试验。在排期的鸟类，包括在本研究中的鸟化石，为羽毛结构的首要任务正在空气动力学。由于食火鸡不需要担心飞行，他们有更多的回旋余地进化发展其奇怪形，厚脊的羽毛。 “孤男寡女是能飞的翅膀上塑造一个非常强大的稳定力量，”亚森说。 “失去这一制约因素，这需要坐飞机，可能会导致新的羽毛形态，在一个方式产生光泽，一个飞翔的小鸟可能不会。”

除了这些问题，为什么这些鸟类的羽毛进化如此不同这项研究的姿势，亚森和克拉克注意，它给了我们生活的地球上更好的整体理解。 “这给了我们一窥当恐龙灭绝和鸟类在上升的时候，”亚森说。 “研究这些paleognaths让我们更好地了解发生了什么事那里的，因为你不能只研究neognaths;你需要学习两姐妹分支，了解他们的祖先”

资源 Field Museum. "Microscopic feather features reveal fossil birds' colors and explain why cassowaries shine." ScienceDaily. ScienceDaily, 13 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200513143402.htm>.