你見過鳥類的那些帶有彩色斑點的蛋嗎？你可知這種五彩斑斕來自何處？長久以來，科學家一直認為，只有鳥類才能產出彩色的蛋殼。然而，一項新的研究卻在一個非鳥類的恐龍化石中，發現了兩種決定鳥類蛋的所有顏色變化的色素。
於是一個根本的問題出現了：是現代鳥類從非鳥類恐龍祖先那裡繼承了蛋的顏色？還是在漫長的生物演化史中，蛋的顏色獨立進化了好幾次？
○ 現代鳥類彩色的、佈滿斑點的蛋是從非鳥類恐龍祖先那裡繼承下來的一項創新。| 圖片來源：J. WIEMANN/YALE UNIV.
鳥蛋的顏色從哪裡來？
耶魯大學的Jasmina Wiemann說，在獸腳亞目恐龍（一種包括霸王龍和小翼恐龍在內的恐龍譜系）的蛋殼中發現的那些有顏色的圖案與現代鳥類非常相似。
越來越多的文獻表明，許多曾被認為是鳥類獨有的特徵，例如羽毛、飛行、大腦組織和飛行所需的適應性代謝，早在現代鳥類之前就已經進化出來了。這進一步地模糊了鳥類和非鳥類恐龍之間的界限。
鳥蛋的所有顏色都源自於兩種色素：一種是名為原卟啉的紅褐色色素，還有一種是名為膽綠素的藍綠色素。原卟啉會產生斑點，只出現在蛋殼柔軟的外表皮層中；而膽綠素則位於鳥蛋外殼較深、較脆的部位。
2015年，Wiemann和同事報告說，
黃氏河源龍的蛋殼化石同時含有這兩種色素的痕跡。黃氏河源龍有著像鳥類那樣短的喙和頭冠，屬於竊蛋龍科，它們生活在7000萬年前的中國。這表明了色素的進化起源比我們想象的要早得多。那麼在非鳥類恐龍和它們的近親中，蛋殼有顏色的現象有多普遍呢？為了搞清楚這一問題，Wiemann和她的團隊使用了一種叫做拉曼光譜的技術，來追蹤19個物種的蛋殼中這兩種色素的痕跡。這些物種都處於非鳥類恐龍擴展的族譜上，從美洲短吻鱷，到雞和鴯鶓等現代鳥類，再到非鳥類恐龍。
○ 幾種動物的譜系圖與蛋的顏色。| 圖片來源：Pany@NPI
拉曼光譜技術使用激光束，殼層中的色素分子會散射光束，色素分子會在特徵波長處產生峰值——就像指紋匹配一樣。研究人員還分析了各種非鳥類恐龍的蛋殼，包括超過6種不同的獸腳亞目恐龍、植食性帶頭冠的鳥臀目的慈母龍、長頸泰坦巨龍。
長頸泰坦巨龍以及現代的美洲短吻鱷都有著被掩埋的巢穴，在它們的蛋殼中，研究人員沒有發現這些色素的痕跡。但在獸腳亞目恐龍（如恐爪龍）以及大美洲鴕、雞等喪失了飛行能力的現代鳥類的蛋殼中，卻發現了藍綠色素或紅褐色素的痕跡——或者兩者兼而有之，而且它們的蛋殼色素圖案，或者說顏色分佈的位置幾乎完全相同，這些動物的巢穴至少是部分開放的。
研究小組報告說，這表明鳥類蛋殼的顏色進化只發生過一次，而不是多次。
○ 幾種動物蛋殼的顏色、色素分析圖譜與巢穴開放程度示意圖。色素分析中，峰值對應於蛋殼中特定分子的存在。只有當某種色素中的所有分子都存在時，才能確定蛋殼含有該種色素，就像是指紋一樣。| 圖片來源：J. WIEMANN, T.-R. YANG AND M.A. NORELL/NATURE 2018
為什麼進化出彩色的蛋？
Wiemann解釋說：“我們可以根據顏色推斷出許多生態學和古生物學信息，比如築巢生物學和行為。”例如，研究小組發現，那些蛋殼顏色鮮豔的非鳥類恐龍，有著開放、或部分開放的巢穴，恐龍可以直接棲息在蛋上，就像現代鳥類一樣。那些有著無色蛋殼的恐龍，包括鳥臀目和蜥腳類恐龍，則會把蛋埋藏起來，就像現代鱷魚和烏龜一樣。
蛋殼色彩斑瀾和開放的巢穴之間為什麼會存在聯繫呢？一種可能的解釋是因為需要偽裝：現代鳥類蛋殼的整體色調旨在模仿築巢環境的色調。另一種可能的原因是，彩色蛋殼或許可以幫助調節孵化蛋的溫度。此外，蛋殼上獨特的色素圖案可能有助於動物辨認自己的蛋。Wiemann說：“這表明生態比我們想象的要複雜得多。”
https://www.sciencenews.org/article/eggs-evolved-color-and-speckles-only-once-during-dinosaur-age
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0646-5
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