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从霸王龙到现代乌鸦:“脑力”成为致胜关键

2020-04-27 10:03:39 作者:

作者唐毅宸

一个由进化生物学家和古生物学家组成的国际团队利用大量数据集重建了鸟类大脑的进化过程。

这些数据集包括恐龙、灭绝的鸟类如始祖鸟和大海雀以及现代鸟类的大脑数据。

2020年4月24日,当代生物学在线发布的一项新研究显示,在白垩纪灭绝之前,鸟类和非鸟类恐龙的相对脑体积是相似的。

大规模灭绝后,由于一些鸟类经历了爆炸性辐射,占据了灭绝种群留下的生态空间,它们的脑体比也发生了巨大变化。

美国布鲁斯博物馆的研究主任兼馆长丹尼尔·克塞普卡说:“最大的惊喜之一是,鸟类对小尺寸的选择已经被证明是大大脑进化的一个主要因素。"

换句话说,在大脑大小与更大的祖先一致的前提下,许多成功的鸟类家族通过缩小身体获得了更大的脑体比。

为了发现鸟类大脑的变化,一个由37名科学家组成的研究小组,结合大量现有的数据库和现代鸟类大脑的测量,利用计算机断层扫描数据(大脑模型基于大脑颅腔的形状)创建了数百个鸟类和恐龙的颅腔模型。

然后他们分析了大脑-身体异速生长:一种大脑与身体大小成比例的方法。

从恐龙和现代鸟类的头骨中看到的脑内图像(蓝色)。资料来源:俄亥俄州威特默拉大学imagecourt。

"高级恐龙和原始鸟类的大脑进化之间没有明确的界限。"该研究的合著者、约翰·霍普金斯大学的艾米·巴兰诺夫指出,“也许你会认为像鸸鹋和鸽子这样的鸟类和兽脚类恐龙的大脑大小一样,但事实上,恐龙的大脑比预期的要小。”

事实上,两种大脑特别大的鸟类最近才进化出来:鹦鹉和乌鸦(乌鸦、乌鸦和近亲)。

这些鸟表现出很强的认知能力,包括使用工具和语言以及记住人脸的能力。

新的研究发现鹦鹉和乌鸦的大脑进化得非常快,这可能有助于它们达到如此高的脑体比。

鸟脑体比进化的照片来源:当代生物学

2000种鸟类和恐龙大脑的相对大小。暖色表示大脑的比例更大。资料来源:布鲁斯博物馆

N.克莱门森大学坎贝尔地质博物馆的亚当·史密斯参与了这项研究,他说:“有几组鸟类的大脑和身体形状进化得比平均速度快。但是乌鸦打破了记录——它们超过了所有其他的鸟。我们的研究结果表明,称一些人为“鸟脑”实际上可能是一种恭维。

"乌鸦是鸟类王国中的原始人."西施大学的耶鲁安·斯马斯说,“就像我们的祖先一样,他们通过增加身体和大脑的大小成比例地进化出一个巨大的大脑,大脑生长得更快。”

欧亚大陆的一种鸟,属于大头鸟科。资料来源:丹尼尔·菲尔德博士。

相关纸质信息:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.03.060

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