近日,发表在《JournalofAnatomy(解剖学杂志)》上的一项研究中,来自巴西的研究团队重建了第一只完整的恐龙大脑。这个大脑的重量还不及一粒豌豆,它属于一只生活在2.33亿年前的食肉动物。这种恐龙名叫布氏盗龙(Buriolestesschultzi),是来自巴西南部晚三叠世早期的长颈蜥脚类动物的祖先,是体型最大的蜥脚类动物。
这个保存完好的恐龙骨骼包括了头骨,其灰质也因此得以精确重建。令人惊叹的计算机图像揭示了与协调有关的区域,包括视觉、嗅觉、智力,甚至生殖系统。
这一惊人发现使人们对曾经存在过的最大陆地动物的进化有了新的了解。
研究通讯作者、圣玛丽亚联邦大学的古生物学家RodrigoMüller博士说:“大脑是了解它们行为和智力的窗口。”
这些发现表明,布氏盗龙是一种体格健壮且技术娴熟的猎手。它的视力比嗅觉好,但没有雷克斯霸王龙,甚至不如今天的鸟类聪明。这种宠物大小的动物重约14磅(约12.7斤),与狐狸的身形相似。它虽然体型小,但却很凶猛。它锋利弯曲的牙齿和爪子可以将蜥蜴和原始哺乳动物以及其他恐龙的幼仔撕成碎片。它们以昆虫为食。
布氏盗龙本身也会被“杀戮机器”卡布雷拉噬颌龙(Gnathovorax)捕食。这种3米高的恐龙是当时的顶级掠食者。
Müller说:“布氏盗龙的大脑相对较小,大约只有1.5克,比一粒豌豆还轻。它的形状很原始,很像鳄鱼。此外,小脑中发育良好的结构表明了追踪移动猎物的能力。相反,它的嗅觉并不好。布氏盗龙捕捉和追踪猎物依靠敏锐的视力而非嗅觉。”
大脑等柔软的器官不会形成化石。因此,Muller的团队使用CT(计算机断层扫描)来窥视颅腔内部。
Müller说:“我们获取头骨的独立部分,并填补每个部分的空隙。当我们把这些区域放在一起时,我们就得到了一个颅腔的三维模型。”
X射线绘制出了控制协调、平衡和姿态的小脑,以及视觉处理中枢视神经叶。他们还揭示出了负责嗅觉的嗅球和嗅束,以及触发智力和有思维意识的大脑。
研究人员还绘制出了大脑底部的脑垂体。脑垂体产生促进生长、血压和生殖的激素。
Müller解释说:“这项技术需要保护完好的头骨,因为它包裹着组织。它在大脑周围形成了一个保护壳。布氏盗龙可以追溯到恐龙刚出现的早期。到目前为止,世界上最古老恐龙的完整头骨还尚未被发现。这项研究有助于我们揭开恐龙生活方式的秘密。”
这种奇怪的动物从头到尾大约有1.2米。它有长长的脖子、锋利的牙齿和长着三个长爪子的四肢。它用两条腿跑。
年时,由Müller带领的一支前往巴西南部雨林的研究团队,在探险过程中发现了这只恐龙的遗骸。
Müller说:“这是一个著名的恐龙墓地,这地方是个峡谷,我们还发现有其他的骨骼化石。”
布氏盗龙生活在三叠纪,当时南美洲仍然是被称为泛大陆的超级大陆的一部分。尽管是食肉动物,但它却是食草蜥脚类动物(重达吨,身长英尺)的最早成员。
Müller指出:“本次大脑重建使我们能够分析曾经存在过的最大型陆地动物的大脑进化过程。”
进化过程中最明显的趋势之一是嗅球增多。布氏盗龙的嗅球相对较小,但是蜥脚类动物的嗅球变得非常大。Muller说:“嗅觉的高度发展可能与获得更复杂的社会行为有关,这种现象在一些脊椎动物中可以看到。另外,我们还观察到,发达的嗅觉在觅食中发挥了重要作用,帮助动物更好地区分可消化和不可消化的植物。最后,另一个关于蜥脚类动物嗅觉更好的假设是,它们可以更好地嗅到捕食者的气味。”
脑垂体也与体型有关,布氏盗龙的脑垂体与体型成比例,也很小。而巨型蜥脚类动物的脑垂体则非常大。Muller说:“我们可以把脑垂体发育与蜥脚类动物庞大的体型联系起来。”
并非最聪明的恐龙
这项研究还根据还根据大脑体积和体重计算出了布氏盗龙的智力。
Müller说:“我们计算出布氏盗龙的智力值比大型蜥脚类动物(比如梁龙和腕龙)要高,这表明大脑体积与身体比下降了。随着时间推移,它们不仅形态发生变化,神经功能也发生了变化。有趣的是,随着时间推移,其他几个谱系出现这种现象(脑形成)的情况也增加了。然而,布氏盗龙的‘认知能力’低于兽脚亚目恐龙和鸟类,兽脚亚目恐龙包括霸王龙和《侏罗纪公园》中著名的迅猛龙。”
在大多数专家看来,鸟类是“活恐龙”,因为它们的主要骨骼特征,以及筑巢和孵卵行为,实际上首先出现在恐龙身上。
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