有些是彩虹色的,有些是伪装的。
Borealopelta 是一种结节龙类恐龙,看起来像一辆装甲坦克,但在白垩纪时期它仍然需要遮蔽以躲避捕食者。在过去的几十年里,没有动物比非鸟类恐龙经历了更戏剧性的改造。我们过去认为的动物除了单调的灰色和棕色鳞片外什么都没有,现在人们认为它们会以鲜艳的颜色和图案炫耀羽毛。
那么恐龙到底是什么颜色的呢?我们怎么知道?我们必须感谢一位为这两个问题提供答案的科学家,他是英国布里斯托大学宏观进化副教授 Jakob Vinther。自从 1996 年报告了第一批恐龙羽毛化石以来,科学家们就注意到了它们内部的圆形微观结构——许多人认为这些结构是化石细菌。
但作为一名研究完全不同动物的博士生,文瑟意识到这些结构可能更多。
“我正在研究类似鱿鱼和章鱼的祖先的化石墨水,”Vinther 告诉 Live Science。“它保存得非常好。
“你可以从你在鱼贩那里买的鱿鱼身上提取墨水,然后将它放在电子显微镜下,你会看到完美的小圆球,”Vinther 说。“然后当你拿化石墨水时,它看起来完全一样:完美的小圆球。”
这些球是黑色素体——黑色素的微小斑点,这种色素为整个动物王国的头发、皮肤、羽毛和眼睛着色。事实证明,这些圆形结构与被误认为恐龙羽毛中的细菌的结构相同。
科学家们在很大程度上认为色素无法在石化过程中幸存下来,但 Vinther 等科学家的发现表明,色素不仅可以幸存下来,而且可以告诉我们灭绝动物的实际颜色。那是因为黑色素不仅来自“完美的小圆球”,而且还有许多不同的形状,每种形状都会产生不同的颜色。
“如果你看一个黑头发的人或一只黑羽毛的鸟,[那些黑素体]是香肠形的,”文瑟说。“而如果你是生姜——如果你是北美知更鸟,胸部生姜,或者你的头发像胡萝卜上衣一样生姜——它们的形状就像小肉丸。
“所以基本上,你只需要寻找香肠和肉丸,然后你就可以为已灭绝的动物涂上颜色,”Vinther 说。
大而肥的黑素体表示灰色或蓝色色素。长而细、扁平或空心的黑素体是彩虹色的标志。
“这实际上是通过在羽毛内以特定方式排列黑色素来产生的,以创建可以与光相互作用的结构,”Vinther 说。单个黑素体的扁平或空心形状有助于它们以一种产生彩虹色金属光泽的方式结合在一起。
一旦你知道了化石中黑素体的形状,你就可以了解关于这种动物的各种信息。例如,一些声名狼藉的恐龙非常艳丽。
“许多迅猛龙的近亲——你知道,那是在[侏罗纪公园]的厨房里追逐孩子们?” 文瑟说。“首先,那是被羽毛覆盖的。它真的很像鸟,不像我们在那儿看到的这个赤裸裸的东西。而且,我们看到的大多数亲戚都离它很近,它们是彩虹色的。所以它们会有金属光泽,就像蜂鸟或孔雀一样。”
其他恐龙有复杂的伪装。Vinther 研究的第一只恐龙是一种小型的鸟类动物,叫做Anchiornis。根据黑素体,文瑟和他的团队得出结论,它有一个灰色的身体,白色的翅膀羽毛,尖端有黑色斑点,还有一个像啄木鸟的红色冠。
另一种名为中华龙鸟(Sinosauropteryx)的恐龙——第一个被发现有羽毛的恐龙——有一条条纹尾巴和一个强盗面具,有点像浣熊。它还具有反阴影,这是一种天然的伪装,动物通常处于阴影中的部分比通常在阳光下的部分具有更浅的色素。一个典型的例子是白尾鹿(Odocoileus virginianus),它有一个白色的腹部和一个棕色的背部。
这种着色告诉科学家这些生物的栖息地;如果反阴影在身体上尖锐且高,就像在中华龙鸟中一样,那么这种动物可能会在户外生活。身体上更加渐进和低的反阴影表明光线更加分散的森林环境。
伪装还可以区分捕食者和猎物。巨大的装甲恐龙Borealopelta markmitchelli似乎拥有零捕食者,但它的反阴影表明并非如此。
“如果你今天看大型动物,它们没有任何颜色图案,比如大象 [和] 犀牛,”Vinther 说。“那是因为没有人惹他们。”
“所以,基于这种动物身上覆盖着盔甲的事实,它真的很大,但它被反阴影告诉我们,‘侏罗纪公园’会很吓人,”Vinther 说。“即使你那么大,那么装甲,你仍然很脆弱。”