点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?——听中外科学家解码
首页> 地方频道> 地方频道-湖北> 时事要闻 > 正文

为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?——听中外科学家解码

来源:光明日报客户端2024-11-11 11:14

  近日,中国地质大学(武汉)地球科学学院副教授韩凤禄研究团队,联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、云南大学、南京古生物博物馆以及美国乔治华盛顿大学的研究人员,通过对早期角龙类恐龙的颅腔形态学进行深入研究,揭示了这些古老生物的行为方式。研究发现,随着体型的增大,角龙类恐龙在听觉、嗅觉和聪明程度等方面出现了退化。相关论文已于近日在国际知名期刊《古生物学》上发表。

  尽管科学家们对恐龙的外部形态有了深入的了解,但对它们的内部结构,尤其是大脑和感觉器官的了解却相对有限,虽然有恐龙的脑部软组织化石保存下来,但是非常罕见。传统的方法是通过向恐龙头骨内部填充树脂等材料来铸造颅腔的物理模型,从而对恐龙大脑进行研究。而现代研究人员大多采用计算机断层扫描技术(显微CT扫描)来扫描恐龙的头骨,重建恐龙的颅腔模型,并作为其大脑的代替。

  角龙类恐龙是一类生活在侏罗纪和白垩纪的植食性恐龙。早期角龙类恐龙两足行走、体型较小,只有1-2米,还没有长角,如隐龙和鹦鹉嘴龙。但是到了白垩纪晚期,经过了近亿年的演化,角龙类恐龙已经成为四足行走、体型巨大(体长可达9米),可以和霸王龙争锋的有角恐龙,如著名的三角龙。

  与巨大的体型相伴随的身体特征的变化,一直是古生物学者希望解开的谜团。

  早在1996年,本研究的合作者之一Catherine Forster就对三角龙的脑腔开展研究。近几年,研究者们重建了三角龙的颅腔三维模型(图1)。这些研究发现三角龙的大脑相对头骨比较小,头部运动缓慢,头部习惯于向下倾斜,这有助于它们展示头部的角和颈盾,更适应听一些低频率的声音。因此研究人员推断三角龙并不是很聪明。

为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?——听中外科学家解码

图1:早期角龙(隐龙,左侧)和晚期角龙类(三角龙,右侧)体型和脑腔对比

  那么早期的角龙类是什么样子的呢?研究团队利用微计算机断层扫描(CT)技术和三维模型重建方法,详细分析了发现于中国的三种早期角龙类恐龙的颅腔结构,包括晚侏罗世的当氏隐龙、早白垩世的辽角龙和鹦鹉嘴龙。发现它们具有发育的嗅球、明显的视叶、略微突出的小脑绒叶、相对较长的耳蜗管和长且高的前半规管,据此推断早期角龙类恐龙具有比较发达的嗅觉和听觉与晚期角龙类恐龙(如三角龙)的较低嗅觉和听觉形成对比。另外,早期角龙类恐龙的大脑体积相对其头骨较大,其聪明程度(脑商指数)显著高于三角龙,甚至高于现存的大多数爬行动物。研究人员对所有已知的角龙类和鸟脚类恐龙脑腔和内耳演化进行了统计分析,认为角龙类在进化的过程中聪明程度、听觉和嗅觉均出现了退化的现象(图2)。

为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?——听中外科学家解码

图2:角龙类恐龙脑颅和内耳的演化图

  研究人员还探讨了角龙类演化过程中头部姿势的转变,发现早期的角龙类头部更加灵活,而晚期角龙如三角龙头主要向下倾斜,这种姿势的转化很有可以和它们的取食方式有关(图3)。

为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?——听中外科学家解码

图3:角龙类头部姿势演化

  “这些发现很有意思。为什么角龙类恐龙演化过程中一些器官功能会退化?这很有可能与它们体型的增大相关。早期的角龙类体型较小,需要时刻警惕捕食者的攻击,因此在听觉、嗅觉等方面表现优异,晚期角龙类演化出巨大的体型和锋利的骨角,这对捕食者本身就有很强的威慑,因此在其它方面功能可能被弱化了。”韩凤禄说:“这项研究对于我们认识生物演化包括人类的演化也具有很强的启示作用。”(光明日报全媒体记者张锐 通讯员孙彦钦 余淳梅)

[ 责编:邢彬 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 山东荣成:牡蛎迎丰收

  • 安徽淮北:校园科技节 感受科技魅力

独家策划

推荐阅读
由于轴子暗物质信号极其微弱,经典磁场干扰可能成为高灵敏识别轴子信号的巨大挑战。
2024-11-12 09:09
该项目位于福建东山县杏陈镇、前楼镇海域,该地区多年平均日照时间为2204小时,太阳能资源丰富,年平均风速5.2米/秒、最大风速可达48米/秒。
2024-11-12 09:09
在“夸父”设施园区,有数座单体建筑(科研厂房),它们都是聚变堆主机关键系统的子系统,每个科研厂房里都有多个系统正在建设和运行。
2024-11-12 09:08
未来,核聚变能将在人类的能源系统中占据非常大的比重,来自核聚变的清洁、持久且便宜的电能会走进千家万户。
2024-11-12 09:06
非编码RNA可能成为未来癌症诊疗的新指标和新靶点,其独特的细胞类型特异性表达也为实现个性化医疗提供了可能。
2024-11-12 09:05
11月11日,空军八一飞行表演队和空军航空大学“红鹰”飞行表演队展翅珠海,以独特的方式庆祝中国人民解放军空军成立75周年。
2024-11-12 09:06
在华南师范大学教育信息技术学院教授钟柏昌看来,用信息化手段为水火箭这类跨学科教学项目“赋能”,是开展科普教学创新的有效尝试。
2024-11-11 09:39
今年的滑雪季即将到来,全国冰雪资源何处多?日前,中国气象局公共气象服务中心综合多种气象指标发布了冰雪资源数据,为滑雪爱好者和滑雪场经营者打造了一把“冰雪资源量尺”。
2024-11-11 04:05
受今年第22号台风“银杏”影响,预计11月11日至12日,海南省中部及东南部将有中到大雨,万泉河、昌化江及沿海部分河流将出现小幅涨水过程。
2024-11-11 04:05
这一研究成果区分了BLA向同侧和对侧大脑半球投射在情绪和相关记忆形成中的不同作用,发现了BLA到对侧NAc神经投射在编码负性情绪和引发逃避行为中的关键作用,揭示了跨脑半球神经连接的一个重要功能。
2024-11-11 04:05
当前,新一轮科技革命和产业变革与大国间竞争形成叠加态势,我国发展进入战略机遇与风险挑战并存的时期。
2024-11-11 04:05
收获时节,走进浦城县仙阳镇的谢华安院士工作站,种粮大户钟安森没有下田,而是在大屏幕前查看农田的各项数据。
2024-11-11 04:05
11月4日,科学技术普及法修订草案首次提请全国人大常委会会议审议,这是科学技术普及法自2002年公布施行以来的首次修订。
2024-11-08 09:59
为了种出茁壮可口的生菜,这群来自中国农业大学、上海交通大学、上海农科院、北京市农业技术推广站等高校院所的年轻人使出浑身解数。最终,产量高、品质好、能耗低、花费少的队伍将会胜出。
2024-11-08 09:57
中国工程院院士、北京理工大学教授张军团队首创片上光谱复用感知架构,自主研制了全球首款百通道百万像素高光谱实时成像器件,光能利用率创造世界纪录。
2024-11-08 09:55
11月6日,中国科学院科技成果转化“融合点”行动首场活动在北京中关村国际创新中心举办。该活动以“焊牢科技与产业融合点,培育发展新质生产力”为主题,旨在通过供需精准对接,加速科技成果转化应用。
2024-11-08 09:55
北京时间11月6日8时50分,正在执行中国第41次南极考察任务的“雪龙2”号穿越赤道进入南半球。
2024-11-08 09:53
国家重大科技基础设施“先进阿秒激光设施(西安部分)”建设正式启动。该设施由中国科学院西安光学精密机械研究所承担建设,建设周期5年。
2024-11-07 03:50
近邻宜居行星巡天计划(以下简称“CHES计划”)观测策略日前在国际期刊《天文学杂志》发表。研究人员还模拟了目标恒星HD 88230周围宜居带存在一颗类地行星的情形,并进行了仿真观测与数据拟合。
2024-11-07 09:51
中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰、副研究员杨阳团队制备了具有优异光学性能的低毒性蓝光胶体量子点,并以其溶液为光增益介质,实现了高度稳定的液体激光输出。
2024-11-07 09:50
加载更多