现代哺乳动物大多身披毛发，呈现出丰富多样的颜色和花纹，这些颜色在温度调节、伪装、种间识别和性展示等方面发挥着重要作用。然而，哺乳动物的毛发颜色和花纹是何时演化而来的？长期以来一直是未解之谜。
近年来，随着脊椎动物化石中黑素体被发现，黑素体是储存色素的细胞器，通过对黑素体的形态学研究，已成功复原了一亿多年前多种带羽毛恐龙的颜色。然而，与恐龙共存于中生代的哺乳动物祖先，尽管化石中保存了它们精美的毛发印痕，但它们的体表颜色却始终成谜。
2025 年 3 月 14 日，
Science
发表了一项突破性研究成果
「Mesozoic Mammaliaforms illuminate the origins of pelage coloration」
。
该研究首次成功复原了侏罗纪和白垩纪多种不同生态类型的早期哺乳动物的毛发颜色。
这一发
现不仅填补了中生代哺乳动物颜色研究的空白，还为理解早期哺乳动物的生态适应
和演化历史提供了重要线索。
中国地质大学博士研究生李若霜同学为该论文第一作者，中国地质大学（北京）为第一完成单位。
该研究重点分析了来自中国侏罗纪燕辽生物群和白垩纪热河生物群的六件早期哺乳动物化石标本。这些化石标本均保存了不同程度的毛发印痕。其中一件毛发最为完整的标本保存了具有新特征的牙齿，代表真贼兽类树贼兽属的一个新种，命名为暗色树贼兽（Arboroharamiya fuscus）。
这些标本分属于不同时代和不同的分类位置，包括最早的带有毛发的早期哺乳类中侏罗世哺乳形巨齿兽（Megaconus mammaliaformis），晚侏罗世的贼兽（暗色树贼兽和双钵翔齿兽（Vilevolodon diplomylos）），晚侏罗世的柱齿兽类，以及早白垩世的真兽类。这些化石的趾节比例和骨骼特征显示，它们有着截然不同的生活方式。哺乳形巨齿兽和柱齿兽类主要为地栖生活；暗色树贼兽和双钵翔齿兽具有翼膜，能够在树林中滑翔；真兽类则适应树栖攀援生活；而另一件柱齿兽类标本具有短而粗壮的趾节，显示出掘穴生活的特征。
研究团队采集并分析了化石毛发中的黑素体形态数据，发现六件早期哺乳动物毛发中黑素体的形态具有惊人的一致性。与形态多样性较高的现代哺乳动物黑素体截然不同，化石中的黑素体长轴长度和短轴宽度均分布于现生哺乳动物黑素体的分布范围内，但分布集
中，形态多样性低，长宽比在 2 以内，并且整体偏大。
图 1：中生代早期哺乳动物与现代哺乳动物黑素体形态多样性与毛发颜色光谱。A：黑素体形态与颜色散点图；B：早期哺乳动物与现代哺乳动物黑素体短轴宽度对比；C：早期哺乳动物与现代哺乳动物黑素体长轴长度对比；D：早期哺乳动物与现代哺乳动物毛发反射光谱对比，黄色光谱来自赤狐（Vulpes vulpes），红色光谱来自小熊猫（Ailurus fulgens），棕色光谱来自骝毛小羚羊（Cephalophus dorsalis），深棕色光谱来自沟齿泽鼠（Pelomys fallax），黑色光谱来自条纹臭鼬（Mephitis mephitis）；E：早期哺乳动物毛发反射光谱预测结果。
黑素体是决定哺乳动物毛发颜色的关键因素，其形态与毛发颜色密切相关。研究团队利用显微分光光度计、高功率电子显微镜和主成分分析等技术，对 116 种现生哺乳动物的毛发数据进行了综合分析，结果发现颜色较深的毛发含有较长的黑素体，而颜色较明亮的毛发则含有较圆的黑素体。基于这些数据，研究团队建立了黑素体形态与毛发颜色的对应关系的模型，并成功复原了早期哺乳动物的毛发颜色。
研究结果显示，尽管这些早期哺乳动物在属种、活动方式和生态位上已显著分化，它们的毛发颜色却呈现出高度的一致性 —— 均为深色，且没有花纹、反荫蔽或性别二分性。这与同时代的早期鸟类、非鸟类恐龙，以及现代哺乳动物都形成了鲜明对比，后者的黑素体形态和体表颜色都呈现出更高程度的多样化。
