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非鸟类恐龙的脑可能已具备飞行预适应

发布时间:2020-06-29 17:56:55 阅读: 来源:义齿包装盒厂家

新的研究发现,在恐龙真正成为鸟类之前,它们的神经系统就已经具备了控制飞行的能力。之前对始祖鸟的研究已经证明,它的相对脑量已经足够完成复杂的飞行动作。现在,科学家们利用高分辨率CT,观察了几种非鸟类兽脚类恐龙的脑部结构,发现它们都拥有比始祖鸟更大的脑量,至少也与始祖鸟相同。这表明,某些恐龙的神经系统已经产生了对飞行生活的预适应。相关研究发表在《自然》杂志上。

图:啄木鸟脑部三维形象。从前到后:橙:嗅秋;绿:大脑;红:视叶;蓝:小脑;黄:脑干

“始祖鸟常被认为是联系恐龙与鸟类的中间环节,”美国自然历史博物馆的A. Balanoff说。“但与它亲缘关系相近的恐龙实际上也具备相似的颅容量,始祖鸟并不那么特别。”

与其它现生爬行动物相比,鸟类的相对脑量可谓鹤立鸡群。特别是发达的端脑让鸟类拥有优异的视觉和方向感。但科学家们渐渐发现,这些从前认为是鸟类独有的与飞行有关的特征,如羽毛、较大的相对脑量等,在非鸟类的恐龙中已经出现了。

研究者们使用CT仪器,观察了二十余例样本的颅内结构。样本包括现代鸟类、始祖鸟,以及与鸟类相近的恐龙如暴龙等。通过高分辨率的CT技术,人们不但能计算出它们脑部的总体积,还测量了各个样本脑部主要解剖结构的大小,包括大脑、小脑、脑干、嗅球和视叶。

“如果我们能观察到,在脑演化过程中各个脑区发生了怎样的相对变化,我们就能深入了解推动脑演化的因素,以及其中的发育学机制。”研究的参与者、纽约技术研究院(New York Institute ofTechnology)的G. Bever说。

图:伤齿龙脑部三维结构

从脑部的体积来看,始祖鸟不足以代表非鸟类恐龙和现代鸟类的过渡阶段。一些非鸟类恐龙如窃蛋龙、伤齿龙的相对脑量都大于始祖鸟。“如果始祖鸟的脑已经出现了飞行的预适应,那么其它相近的非鸟类恐龙也应当有这种特征,”Balanoff说。

研究者们还考察了另一种与飞行紧密相关的结构:视丘。它参与飞行中的信息处理和运动控制。经过三维重建,人们发现始祖鸟的脑部相应区域已经出现了视丘的前身,但非鸟类恐龙中却没有这种结构。因此始祖鸟是否就真的不具有代表性,还需要深入研究。(摘自化石网)

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