- 古老粪便中发现保存完好的三维羽毛，推动古生物学研究新进展。
- 这些羽毛属于古老的无飞鸟类，与现代潜鸟相似。
- 研究显示羽毛具有水下适应特征，与现代鸟类密切相关。
- 恒鸟类的原始羽毛保暖效果较差，可能导致其灭绝。
古生物学中，发现羽毛的情况极为罕见，而在生物的腹部找到羽毛更是保存的奇迹。这证明了顶级掠食者曾经吞食过一只鸟类。在六千六百万年后，其化石化的粪便正在改写进化史。最新研究显示，一块古老的粪便中保存了迄今为止从恐龙时代发现的最佳保存的三维羽毛。这块高尔夫球大小的结节在蒙大拿州著名的地狱溪层中被发现，隐藏在众人视野之中，直到微型CT扫描揭示了其内容物：鳟鱼鳞片、鸟类腿骨和羽毛。
这些羽毛属于一种古老的无飞鸟类——恒鸟类，它们像现代潜鸟一样潜水捕鱼。
古老粪便的惊人发现
研究的主要作者、芝加哥田野博物馆的化石爬行动物副馆长Jingmai O’Connor表示：“这是一根如此美丽、保存完好的羽毛，来自如此意想不到的来源，令人兴奋的是，它可能帮助我们回答古生物学中的这个重大问题。”2016年，研究员David DeMar, Jr.发现了这块红棕色的结节，并在显微镜下发现了一根微小的化石羽毛。这对于经过150年寻找的地狱溪层来说，是一次罕见的发现。
随后，科学家们对其矿物成分进行了测试并进行了详细的CT扫描，这使他们能够看到岩石内隐藏的内容物。
Nate Carroll来自蒙大拿州Ekalaka的卡特县博物馆，他是这项研究的共同作者，他表示：“尽管这样的保存状况比我在缅甸琥珀中研究的许多羽毛要好，但这却是一块岩石——而且还是相当不起眼的一块。我怀疑它可能是一块粪便，直到我们将它放入南加州大学医疗校区的微型CT扫描仪中，这块化石粪便的羽毛结构才变得明显。”他补充道：“每小时处理数据都揭示出另一根羽毛、另一片鳞片、另一根骨头，且都是惊人的三维效果。”
作为一名依赖遥远琥珀矿的研究者，意识到来自我家乡的化石粪便能够提供如此优秀的标本，真是个改变游戏规则的发现。
羽毛的进化特征
分析显示，其羽毛具有当今水鸟的水下适应特征。恒鸟类与现代的Neornithes鸟类密切相关，但形成了一个独特的群体。它们也与白垩纪时期最常见的鸟类——异鸟类相分离。一些科学家认为，水生生境帮助某些鸟类在大规模灭绝中存活。然而，恒鸟类也生活在水边，但仍然灭绝。O’Connor认为羽毛的差异解释了为什么Neornithes存活下来。研究人员发现，这些羽毛展现出奇特的进化混合。
这些羽毛部分适应了潜水，但仍保留了典型于非鸟类的原始绒毛。
这些原始羽毛对于严寒的保暖效果较差。Neornithes拥有先进的羽毛，使其在小行星撞击后的冬季中保持温暖。缺乏良好的保暖可能导致恒鸟类和异鸟类灭绝。O’Connor指出：“恒鸟类保留了原始羽毛类型，这些羽毛的保暖效率可能不如现代的羽绒羽毛，这可以解释为什么它们与异鸟类一起灭绝。”这项研究发表在《当代生物学》期刊上。
古生物学研究的新突破与挑战
这项研究揭示了古生物学中羽毛化石的罕见发现，并提供了重要的进化线索。古代粪便不仅保存了三维羽毛，还显示出这些羽毛的水下适应特征，为理解古代鸟类的生存环境提供了新视角。恒鸟类的灭绝原因也引发了对于羽毛进化及其保暖能力的深入思考，这对于探索现代鸟类的起源具有重要意义。此研究的发表不仅促进了对于古生物学的认识，也挑战了我们对于生物适应性演化的传统观念。