Ngày 8 tháng 12 năm 2000, tạp chí khoa học danh tiếng của Mỹ “Khoa học” sẽ công bố bài báo nghiên cứu của các nhà khoa học trẻ Zhang Fucheng và Zhou Zhonghe từ Viện Nghiên cứu cổ sinh vật và cổ nhân loại học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, báo cáo về phát hiện của họ về loài phản điểu nguyên thủy nhất trên thế giới – Nguyên phi vũ. Loại lông vũ chưa từng thấy ở hoá thạch của Nguyên phi vũ cung cấp bằng chứng rất quan trọng cho sự tiến hóa sớm của lông vũ.
Lông vũ luôn được coi là cấu trúc đặc trưng của loài chim, là biểu tượng phân biệt chúng với tất cả các động vật có xương sống khác. Tuy nhiên, trong quá khứ, giới khoa học hiểu rất ít về nguồn gốc của lông vũ ở chim, với sự nhận thức duy nhất chỉ là “lông vũ của chim có nguồn gốc từ vảy của bò sát” hoặc “lông vũ có nguồn gốc từ bò sát”. Gần đây, việc phát hiện ra khủng long có lông ở khu vực Liao Tây của Trung Quốc đã khiến vấn đề nguồn gốc của lông vũ trở thành một điểm nóng trong giới cổ sinh vật học và cũng là một trong những chủ đề thu hút sự chú ý của công chúng.
Archaeopteryx được công nhận là loài chim nguyên thủy nhất, nhưng nó không cung cấp nhiều thông tin về vấn đề nguồn gốc của lông vũ, vì lông vũ của nó gần như hoàn toàn khác với lông vũ của chim hiện đại.
Đặc điểm của các loài khủng long có lông như Long chiểu, Bắc phiêu long, Trung Hoa điểu long và Tiểu đạo long trên cơ thể của chúng rất tương tự với lông vũ của chim, do đó những đặc điểm lông này trên các loài khủng long kích thước nhỏ dễ dàng bị coi là một loại lông vũ nguyên thủy. Tuy nhiên, những cấu trúc lông này trên các loài liên kết khủng long với chim không đã tạo ra nhiều liên hệ hơn giữa lông vũ của chim và vảy của bò sát. Một mặt, cho đến nay, không phát hiện được cấu trúc phân nhánh trên các lông của những khủng long này, vì vậy chưa thể thiết lập mối liên hệ trực tiếp giữa chúng với lông vũ phân nhánh của chim; mặt khác, các đặc điểm lông này cũng khó có khả năng thiết lập mối liên hệ trực tiếp với vảy của bò sát.
Gần đây, các bằng chứng từ lông của Velociraptor và loài chim nguyên thủy từng xem là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho sự tồn tại của lông vũ trong khủng long, nhưng một số nhà khoa học cho rằng Velociraptor là một loài chim suy thoái thứ cấp, do đó, lông vũ của nó cũng suy thoái thứ cấp, không đại diện cho loại lông vũ nguyên thủy. Vì Velociraptor thường được cho rằng có mối quan hệ gần gũi với Oviraptor, trong khi mối quan hệ hệ thống với chim kém hơn so với loài Trung Hoa điểu long thuộc về lớp chân nhanh, nên lông của nó được coi là có khả năng phát sinh độc lập hoặc có tính thoái hóa, do đó không có mối quan hệ trực tiếp với nguồn gốc lông vũ của chim.
Các nhà khoa học phát hiện Long tích hạt ở khu vực Trung Á có vảy dài đã cho thấy sự tương đồng giữa vảy và lông vũ hiện đại của chim, điều này cho thấy giai đoạn đầu của sự tiến hóa lông vũ phức tạp hơn nhiều so với những gì mà người ta đã từng tưởng tượng. Lông vũ có thể đã bắt đầu xuất hiện ở các loài bò sát còn nguyên thủy hơn cả khủng long.
Phát hiện mới về hoá thạch Nguyên phi vũ lại thể hiện một loại lông vũ mới mà chưa từng được phát hiện trước đây. Phần gần cơ thể (gọi là phần gần) thiếu cấu trúc nhánh phía dưới của lông, trong khi hai bên trục lông lại có cấu trúc lông đồng nhất, rất giống với vảy của bò sát; còn phần xa khỏi cơ thể (gọi là phần xa) đã phân hóa thành các nhánh lông, nhưng giữa nhánh và trục lông cũng tồn tại cấu trúc lông đồng nhất giống như phần gần, điều này hoàn toàn giống với cấu trúc lông vũ của chim hiện đại. Cấu trúc da này vừa giống vảy của bò sát vừa giống lông vũ điển hình của chim trực tiếp liên kết vảy của bò sát với lông vũ của chim.
Dựa trên nghiên cứu về loại lông vũ đặc biệt này, Zhang Fucheng và Zhou Zhonghe đã đề xuất mô hình tiến hóa lông vũ của chim nguyên thủy, tức là sự tiến hóa của lông vũ của chim chủ yếu trải qua bốn giai đoạn: 1) Vảy kéo dài; 2) Vảy ở giữa dày lên, xuất hiện trục lông; 3) Phân hóa thành các nhánh lông; 4) Phát triển các cấu trúc như nhánh nhỏ và móc nhỏ, cuối cùng hình thành lông vũ điển hình như của chim hiện đại. Ngoài ra, một luận điểm quan trọng khác của Zhang Fucheng và Zhou Zhonghe là lông vũ chính và lông vũ tơ đã nhanh chóng phân hóa trong giai đoạn tiến hóa sớm và sau đó tiến hóa độc lập cho đến ngày nay.
Thông qua nghiên cứu hình thái học và phân tích hệ thống của Nguyên phi vũ, Zhang Fucheng và Zhou Zhonghe cũng phát hiện rằng Nguyên phi vũ là loài phản điểu nguyên thủy nhất được tìm thấy cho đến nay. Phản điểu là nhóm chim quan trọng nhất trong kỷ Mesozoic, từng phân bố rộng rãi trên thế giới nhưng sau đó đã bị tuyệt chủng. Nguyên phi vũ bản thân cũng là một kiểu đặc trưng, trong đó một biểu hiện nổi bật là xương bàn tay và ngón tay thứ nhỏ tương đối dài, điều này rất giống với Archaeopteryx và Confuciusornis, khác với các loại phản điểu khác. Rõ ràng, Nguyên phi vũ là loại trung gian giữa Archaeopteryx và các loài chim tiến bộ hơn khác.
Cấu trúc của xương mỏ ngực ở Nguyên phi vũ cho thấy một số đặc điểm của mỏ trước, từ đó có thể suy luận rằng nó cũng là loài chim sớm nhất được phát hiện có mỏ trước, sự xuất hiện của mỏ trước trong hoá thạch và cấu trúc liên quan đến ba lỗ xương lần đầu tiên chứng minh rằng Nguyên phi vũ đã có khả năng bay chủ động mạnh mẽ.
Một đặc điểm quan trọng khác của Nguyên phi vũ là bảo tồn cấu trúc lông cánh nhỏ, cấu trúc này chưa xuất hiện trên Archaeopteryx và Confuciusornis. Lông cánh nhỏ là cơ sở của việc bay chậm và thực hiện các động tác kỹ thuật trên không của các loài chim hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong các động tác như cất cánh, giữ không trung và hạ cánh.
Nhãn động vật: Nguyên phi vũ, Archaeopteryx, Trung Hoa điểu long, Bắc phiêu long, Trung Hoa điểu long, Tiểu đạo long
