近日，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院副教授韓鳳祿研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、云南大學(xué)、南京古生物博物館以及美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的研究人員，通過對(duì)早期角龍類恐龍的顱腔形態(tài)學(xué)進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)，隨著體型的增大，角龍類恐龍?jiān)诼犛X、嗅覺和聰明程度等方面出現(xiàn)了退化。相關(guān)論文已于近日在國(guó)際知名期刊《古生物學(xué)》上發(fā)表。
盡管科學(xué)家們對(duì)恐龍的外部形態(tài)有了深入的了解，但對(duì)它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尤其是大腦和感覺器官的了解卻相對(duì)有限，雖然有恐龍的腦部軟組織化石保存下來，但是非常罕見。傳統(tǒng)的方法是通過向恐龍頭骨內(nèi)部填充樹脂等材料來鑄造顱腔的物理模型，從而對(duì)恐龍大腦進(jìn)行研究。而現(xiàn)代研究人員大多采用計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（顯微CT掃描）來掃描恐龍的頭骨，重建恐龍的顱腔模型，并作為其大腦的代替。
角龍類恐龍是一類生活在侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)的植食性恐龍。早期角龍類恐龍兩足行走、體型較小，只有1-2米，還沒有長(zhǎng)角，如隱龍和鸚鵡嘴龍。但是到了白堊紀(jì)晚期，經(jīng)過了近億年的演化，角龍類恐龍已經(jīng)成為四足行走、體型巨大（體長(zhǎng)可達(dá)9米），可以和霸王龍爭(zhēng)鋒的有角恐龍，如著名的三角龍。
與巨大的體型相伴隨的身體特征的變化，一直是古生物學(xué)者希望解開的謎團(tuán)。
早在1996年，本研究的合作者之一凱薩琳·佛斯特就對(duì)三角龍的腦腔開展研究。近幾年，研究者們重建了三角龍的顱腔三維模型（圖1）。這些研究發(fā)現(xiàn)三角龍的大腦相對(duì)頭骨比較小，頭部運(yùn)動(dòng)緩慢，頭部習(xí)慣于向下傾斜，這有助于它們展示頭部的角和頸盾，更適應(yīng)聽一些低頻率的聲音。因此研究人員推斷三角龍并不是很聰明。
圖1：早期角龍（隱龍，左側(cè)）和晚期角龍類（三角龍，右側(cè)）體型和腦腔對(duì)比
那么早期的角龍類是什么樣子的呢？研究團(tuán)隊(duì)利用微計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）技術(shù)和三維模型重建方法，詳細(xì)分析了發(fā)現(xiàn)于中國(guó)的三種早期角龍類恐龍的顱腔結(jié)構(gòu)，包括晚侏羅世的當(dāng)氏隱龍、早白堊世的遼角龍和鸚鵡嘴龍。發(fā)現(xiàn)它們具有發(fā)育的嗅球、明顯的視葉、略微突出的小腦絨葉、相對(duì)較長(zhǎng)的耳蝸管和長(zhǎng)且高的前半規(guī)管，據(jù)此推斷早期角龍類恐龍具有比較發(fā)達(dá)的嗅覺和聽覺，與晚期角龍類恐龍（如三角龍）的較低嗅覺和聽覺形成對(duì)比。另外，早期角龍類恐龍的大腦體積相對(duì)其頭骨較大，其聰明程度（腦商指數(shù)）顯著高于三角龍，甚至高于現(xiàn)存的大多數(shù)爬行動(dòng)物。研究人員對(duì)所有已知的角龍類和鳥腳類恐龍腦腔和內(nèi)耳演化進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，認(rèn)為角龍類在進(jìn)化的過程中聰明程度、聽覺和嗅覺均出現(xiàn)了退化的現(xiàn)象（圖2）。
圖2：角龍類恐龍腦顱和內(nèi)耳的演化圖
研究人員還探討了角龍類演化過程中頭部姿勢(shì)的轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)早期的角龍類頭部更加靈活，而晚期角龍如三角龍頭主要向下傾斜，這種姿勢(shì)的轉(zhuǎn)化很有可能和它們的取食方式有關(guān)（圖3）。
圖3：角龍類頭部姿勢(shì)演化
“這些發(fā)現(xiàn)很有意思。為什么角龍類恐龍演化過程中一些器官功能會(huì)退化？這很有可能與它們體型的增大相關(guān)。早期的角龍類體型較小，需要時(shí)刻警惕捕食者的攻擊，因此在聽覺、嗅覺等方面表現(xiàn)優(yōu)異，晚期角龍類演化出巨大的體型和鋒利的骨角，這對(duì)捕食者本身就有很強(qiáng)的威懾，因此在其它方面功能可能被弱化了。”韓鳳祿說：“這項(xiàng)研究對(duì)于我們認(rèn)識(shí)生物演化包括人類的演化也具有很強(qiáng)的啟示作用。”
來源：光明日?qǐng)?bào) 全媒體記者王建宏 張銳 通訊員孫彥欽 余淳梅
