[科普中国]-生活在上亿年前的恐龙也有头皮屑？

科幻电影《侏罗纪世界2》明日将上映，各种恐龙将悉数登场，上演恐龙视觉盛宴。不过请等等，在观看电影之前，有这么一个关于恐龙的发现着实有意思。

只要还活着，大部分动物都会有头皮屑。可是，你会想到生活在上亿年前的恐龙也会有头皮屑吗？

根据一项发表在《自然•通讯》上的一项新研究显示，科学家发现了大约1.25亿年前的有羽毛恐龙(Feathered dinosaurs）头屑化石。研究的化石样品来自于中国出土的白垩纪羽毛化石，羽毛分别属于三种不同的恐龙，小盗龙、北票龙和中华鸟龙和早期鸟类孔子鸟。

孔子鸟化石（图片来源：Wikipedia）

这一研究发现看起来好像很无聊的，但其实解释了恐龙一种普遍存在的生理特征背后的机制，那就是蜕皮。

众所周知，恐龙是爬行动物，而爬行动物基本上都要蜕皮，这种鳞被周期性更换的现象称为爬行动物的蜕皮。

正在蜕皮的一条蛇（图片来源：Scott Ableman /Burmese Python Molting）

爬行动物为什么要蜕皮呢？

因为爬行动物的表皮是皮肤的角质化产物，没有活的细胞，不能随动物个体生长而生长，当动物个体长到一定的时候，没有生命的表皮鳞被就限制了个体的发育生长，这时只有蜕掉原来的表皮鳞被，而长出新的表皮鳞被以适应其不断长大的躯体。

蜕皮的生理过程（图片来源：Wikipedia）

不同的爬行动物蜕皮的方式也是不完全一样的。蛇一般是将皮整体蜕下，而蜥蜴类则是成片地蜕皮，龟鳖类和鳄类则是无定期以碎屑的形式蜕皮，通常是以不断更新的方式进行的。

图解：蜥蜴是成片成片地蜕皮（图片来源：reptiles supplies）

但我们对恐龙皮肤如何工作以及这些强大的动物如何蜕皮缺乏了解。主流的观点认为，恐龙是以碎屑（也就是头皮屑）的形式蜕皮，就像现在的龟鳖类、鳄类以及鸟类一样。由于蛇和蜥蜴类与恐龙的关系并没有像像前者那样亲近，所以不考虑大范围甚至整体蜕皮。

研究团队通过电子显微镜观察后发现，化石表面遍布羽毛，直径有1~2mm的奇怪白色斑点。

电镜下，不同动物的角质层细胞，其中a、e、f：孔子鸟；b、g：北票龙；c、h：中国鸟龙；d：小盗龙 图源：Nature CommunicationsISSN 2041-1723 (online)

在使用离子束显微镜完成进一步研究后，在超微结构下通过对比不同物种细胞后，研究人员认定这些奇怪斑点鉴定为角质细胞。角质细胞所形成的天然高分子纤苎是头发的主要成分，角质细胞存在各种动物身上，对于人来说就是在头的表皮，脱落后就成了头皮屑。

超微结构下，孔子鸟的样品细胞结构（图片来源：Nature CommunicationsISSN 2041-1723 (online)

对于搞学术的科学家来说，他们不会在论文中用头皮屑这个词来进行表述，这样表述会显得很不专业，因为头皮屑通常指人体头部表皮细胞新陈代谢的产物。但由于这些碎屑就是存在于恐龙化石的羽毛之间，和头皮屑的存在没太大差异，所以这么理解也是没问题的。

由于有羽毛恐龙出现在中侏罗世，所以可以推测出这些头皮屑的主人也是那个时代的。

由英国画家 John Conway 所绘制的恐爪龙重建图（图片来源：Wikipedia）

研究人员表示，现代鸟类飞行会产生大量的代谢热量，它们可以利用少量脱皮作为促进蒸发散热的方式，而恐龙控制体温的能力没有现代鸟类那么强，并且恐龙的角质细胞层更加紧密，无法像鸟类那样轻易地蜕掉，在散热这方面就会比鸟类更困难。

但很明显，恐龙没有因为体内过热而提前灭绝，这表明恐龙代谢所产生的热量小于现代鸟类的。

该研究团队未来会针对其他的有羽毛恐龙化石，看看这一结论是否有普遍性。

很显然，恐龙也是需要海飞丝的。

（本文中标明来源的图片均已获得授权）