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头脑简单,四肢发达!没错,你就是这么过来的

时间:2022-04-04 13:22:23 来源:新浪科技综合

▎药明康德内容团队编辑

现代哺乳动物最引人注目的便是超复杂的神经系统和体积很大的大脑。因此,很多人会理所当然地认为哺乳动物凭借更大的大脑从漫长的演化历史中脱颖而出。

尤其是在恐龙灭绝之后,哺乳动物更是迅速崛起。从小型啮齿动物到大型食草动物,哺乳动物的体型越来越大,大脑似乎也跟随体型扩张的趋势变得更大。但真实的情况可能恰恰相反,大脑完全是演化和发育的最后选项,据《科学》的一项最新研究,“头脑简单,四肢发达”或许才是哺乳动物繁衍至今的法则。

头脑简单,四肢发达!没错,你就是这么过来的

在距今超过6500万年的中生代,处于恐龙的强大势力之下,哺乳动物通常都小巧而灵活。但一颗小行星的光临彻底打破了这一局势,恐龙王朝走向了末路,非鸟类恐龙灭绝之后,腾出来的位置逐渐被适应性更强的哺乳动物填补了。

在美国新墨西哥州和科罗拉多州的地下,埋藏着众多恐龙灭绝后的哺乳动物化石,这给了科学家对哺乳动物演化过程一探究竟的机会。爱丁堡大学的古生物学家Steve Brusatte和同事共发现了34个属于古新世(约6500万至5500万年前)和始新世(约5500万至3200万年前)的哺乳动物头骨化石。

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借助计算机断层扫描技术,研究团队对头骨化石进行了3D重建,并以此制作了一个内嵌模型,这个模型可以更好地展示空头骨的模式,以此来推断大脑的体积。随后他们将这些动物的大脑体积与身体体积进行了比较。

对这些骨骼化石的分析结果显示,哺乳动物几乎在恐龙灭绝之后立即开始增长体型,而大脑则是在灭绝事件1000万年之后才开始变大。这也说明,在一段时间里,哺乳动物大脑体积相对于身体体积的比例其实是在不断下降的。

研究者也没有预料到情况会是这样,大脑怎么还有如此之小的历史呢?爱丁堡大学的古生物、神经学家Ornella Bertrand教授认为这或许正是由生存需求决定的。最初哺乳动物刚刚兴起,可用资源较多,因此扩大体型和数量是最佳的选择。而一旦哺乳动物占据主导地位,谁更聪明谁就能争夺更多的食物、躲避捕猎者追杀。

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具体来看,哺乳动物大脑的发育也是有选择性的,例如负责嗅觉的嗅球其实并没有变大,这是因为在恐龙时代生活的小型哺乳动物嗅觉已经足够灵敏,不需要额外增强功能了。大脑变大的部分大多来自新皮质,这一区域主要负责处理视觉信息、控制运动、完成记忆功能。这些都是哺乳动物在同类竞争中取胜的必备技能。

当然,也有科学家不太同意Bertrand等人的推论,范德比尔特大学神经解剖学家 Suzana Herculano-Houzel博士认为,按照上述假设,哺乳动物大脑变得更大,竞争能力更强之后就可以获取更多资源,这变相地为大脑发育提供了更多能量,竞争力会滚雪球一般增强。如果按照竞争假说,体型小、大脑小的哺乳动物应该已经消失了,但我们可以看到事实并非如此。

这些讨论也引得了更多科学家对哺乳动物大脑演化问题的关注,竞争或许参与了大脑的变化,但不是全部答案。人类总认为自己拥有着最聪明的大脑,但是现在似乎还不清楚自己如此聪明的大脑是何时来的,是不是有点有趣呢?

参考资料:

[1] Early mammals got big before they got smart。 Retrieved Apr 1st, 2022 from https://www.science.org/content/article/early-mammals-got-big-they-got-smart

[2] O。 Bertrand et al。 Brawn before brains in placental mammals after the end-Cretaceous extinction。 Science。 Vol。 376, April 1, 2022, p。 80。 doi: 10.1126/science.abl5584。

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