科克大学学院 现代鸟类羽毛黑素体的扫描电子显微镜图像
信用:UCC UCC古生物学家发现了新的证据，证明脊椎动物在过去4亿年中的命运是由微小的黑色素形成的
动物进化故事中的这一新转折是基于对许多不同化石和现代脊椎动物(包括鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物)中黑色素颗粒(黑素体)的尖端分析
黑色素和黑素体传统上与皮肤、头发和羽毛等最外层的身体组织有关，在紫外线防护和组织硬化方面发挥重要作用
然而，对不同动物体内储存黑色素的部位的分析表明，不同的脊椎动物群体将黑色素集中在不同的器官，揭示了动物在过去4亿年中如何使用黑色素的变化
这项研究今天发表在《生态学和进化趋势》杂志上，由UCC古生物学家教授领导
玛丽亚·麦克纳马拉博士
克里斯·罗杰斯博士
瓦伦蒂娜·罗西和博士
D
来自瑞士的进化生物学家组成的国际团队的学生蒂芙尼·斯莱特
“大多数对化石黑色素的研究都集中在化石羽毛和皮肤中的黑色素，以及古代动物的颜色，”研究负责人教授说
麦克纳马拉
“通过比较不同动物的黑色素——它们有多少黑色素，它在身体的什么地方出现，黑色素的类型和组成是什么——以及通过研究化石，我们发现了黑色素在很长时间内功能变化的新证据
" 现代鸟类羽毛倒刺内黑素体的假彩色扫描电子显微镜图像
信用:UCC 研究表明，两栖动物和爬行动物将黑色素聚集在内脏器官中，支持免疫系统并储存金属
然而，在鸟类和哺乳动物中，几乎所有的黑色素都存在于毛发和羽毛中
这种差异有一个意想不到的来源——免疫系统和温血生活方式的进化
“体内有黑色素有正反两方面，”团队成员Dr
罗西
“黑色素非常有益，但它也会产生有害的自由基
这给动物带来了一个大问题
" 在毛发和羽毛的进化过程中，哺乳动物和鸟类进化出了比两栖动物和爬行动物更复杂的免疫系统
这意味着内部器官不再需要大量的黑色素
黑色素储存然后转移到头发和羽毛，它们是死亡的组织，从而从活体部分清除有害的金属和自由基
“黑色素是一枚两面硬币，”教授说
麦克纳马拉
“有用，但有毒
鸟类和哺乳动物在三叠纪早期基本上想出了一个巧妙的解决方案——将黑色素注入当时正在进化的新的、外部的、死亡的皮肤组织
这为我们今天看到的令人难以置信的羽毛和皮毛图案的多样性的进化创造了条件
" 这项研究还表明，关键基因可以映射到化石的颜色模式上，跟踪黑色素随时间的遗传进化，动物更喜欢使用毒性较低的黑色素
“关于黑色素的遗传和生理还有很多我们不了解的地方，”博士说
洛桑大学的杜克雷斯特
然而，显而易见的是，化石记录是我们未来可以利用的宝贵信息来源
"
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