▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯
現(xiàn)代哺乳動(dòng)物最引人注目的便是超復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)和體積很大的大腦。因此,很多人會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為哺乳動(dòng)物憑借更大的大腦從漫長(zhǎng)的演化歷史中脫穎而出。
尤其是在恐龍滅絕之后,哺乳動(dòng)物更是迅速崛起。從小型嚙齒動(dòng)物到大型食草動(dòng)物,哺乳動(dòng)物的體型越來越大,大腦似乎也跟隨體型擴(kuò)張的趨勢(shì)變得更大。但真實(shí)的情況可能恰恰相反,大腦完全是演化和發(fā)育的最后選項(xiàng),據(jù)《科學(xué)》的一項(xiàng)最新研究,“頭腦簡(jiǎn)單,四肢發(fā)達(dá)”或許才是哺乳動(dòng)物繁衍至今的法則。
在距今超過6500萬年的中生代,處于恐龍的強(qiáng)大勢(shì)力之下,哺乳動(dòng)物通常都小巧而靈活。但一顆小行星的光臨徹底打破了這一局勢(shì),恐龍王朝走向了末路,非鳥類恐龍滅絕之后,騰出來的位置逐漸被適應(yīng)性更強(qiáng)的哺乳動(dòng)物填補(bǔ)了。
在美國(guó)新墨西哥州和科羅拉多州的地下,埋藏著眾多恐龍滅絕后的哺乳動(dòng)物化石,這給了科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物演化過程一探究竟的機(jī)會(huì)。愛丁堡大學(xué)的古生物學(xué)家Steve Brusatte和同事共發(fā)現(xiàn)了34個(gè)屬于古新世(約6500萬至5500萬年前)和始新世(約5500萬至3200萬年前)的哺乳動(dòng)物頭骨化石。
借助計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)對(duì)頭骨化石進(jìn)行了3D重建,并以此制作了一個(gè)內(nèi)嵌模型,這個(gè)模型可以更好地展示空頭骨的模式,以此來推斷大腦的體積。隨后他們將這些動(dòng)物的大腦體積與身體體積進(jìn)行了比較。
對(duì)這些骨骼化石的分析結(jié)果顯示,哺乳動(dòng)物幾乎在恐龍滅絕之后立即開始增長(zhǎng)體型,而大腦則是在滅絕事件1000萬年之后才開始變大。這也說明,在一段時(shí)間里,哺乳動(dòng)物大腦體積相對(duì)于身體體積的比例其實(shí)是在不斷下降的。
研究者也沒有預(yù)料到情況會(huì)是這樣,大腦怎么還有如此之小的歷史呢?愛丁堡大學(xué)的古生物、神經(jīng)學(xué)家Ornella Bertrand教授認(rèn)為這或許正是由生存需求決定的。最初哺乳動(dòng)物剛剛興起,可用資源較多,因此擴(kuò)大體型和數(shù)量是最佳的選擇。而一旦哺乳動(dòng)物占據(jù)主導(dǎo)地位,誰更聰明誰就能爭(zhēng)奪更多的食物、躲避捕獵者追殺。
具體來看,哺乳動(dòng)物大腦的發(fā)育也是有選擇性的,例如負(fù)責(zé)嗅覺的嗅球其實(shí)并沒有變大,這是因?yàn)樵诳铸垥r(shí)代生活的小型哺乳動(dòng)物嗅覺已經(jīng)足夠靈敏,不需要額外增強(qiáng)功能了。大腦變大的部分大多來自新皮質(zhì),這一區(qū)域主要負(fù)責(zé)處理視覺信息、控制運(yùn)動(dòng)、完成記憶功能。這些都是哺乳動(dòng)物在同類競(jìng)爭(zhēng)中取勝的必備技能。
當(dāng)然,也有科學(xué)家不太同意Bertrand等人的推論,范德比爾特大學(xué)神經(jīng)解剖學(xué)家 Suzana Herculano-Houzel博士認(rèn)為,按照上述假設(shè),哺乳動(dòng)物大腦變得更大,競(jìng)爭(zhēng)能力更強(qiáng)之后就可以獲取更多資源,這變相地為大腦發(fā)育提供了更多能量,競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)滾雪球一般增強(qiáng)。如果按照競(jìng)爭(zhēng)假說,體型小、大腦小的哺乳動(dòng)物應(yīng)該已經(jīng)消失了,但我們可以看到事實(shí)并非如此。
這些討論也引得了更多科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物大腦演化問題的關(guān)注,競(jìng)爭(zhēng)或許參與了大腦的變化,但不是全部答案。人類總認(rèn)為自己擁有著最聰明的大腦,但是現(xiàn)在似乎還不清楚自己如此聰明的大腦是何時(shí)來的,是不是有點(diǎn)有趣呢?
參考資料:
[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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