作者:唐一尘 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/27 9:07:02
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研究揭示鸟类“脑力”发展

 

欧亚松鸦,大脑袋鸦科的成员。图片来源:Dr. Daniel J. Field.

2000种鸟类和恐龙大脑的相对大小。较暖的颜色表示大脑比例更大。图片来源:Bruce Museum

一个国际团队利用庞大数据集重建了鸟类大脑的进化过程。这些数据集包含了从恐龙、已经灭绝的鸟类,如始祖鸟和大海雀,到现代鸟类的大脑资料。近日,发表在《当代生物学》网络版上的这项研究显示,在白垩纪末期的大灭绝之前,鸟类和非鸟类恐龙的相对脑容量相似。大灭绝后,随着一些种类的鸟类经历了爆炸性辐射,重新占据了已经灭绝种群留下的生态空间,它们的脑—体比例也发生了戏剧性的变化。

该研究负责人、美国布鲁斯博物馆馆长Daniel Ksepka说:“其中一个大惊喜是,鸟类对小体型的选择被证明是进化出大脑袋的一个主要因素。”换句话说,在大脑尺寸与体型较大的祖先保持一致的前提下,许多成功的鸟类家族通过缩小身体得到了更大的脑—体比例。

为了弄清鸟类大脑的改变,一个由37位科学家组成的研究团队,结合大量现有的数据库与现代鸟类大脑测量结果,利用CT扫描数据创建了数以百计的鸟类和恐龙的颅腔模型(大脑模型基于大脑颅骨腔形状),并分析了脑—体比例。

研究报告的合著者、约翰斯·霍普金斯大学的Amy Balanoff指出,“也许你会认为像鸸鹋和鸽子这样的鸟类有着和体型相当的兽脚亚目恐龙同样大小的大脑,而事实上,恐鸟的大脑比预期要小。”

实际上,大脑特别大的两类鸟类是最近才进化出来的:鹦鹉和鸦科(乌鸦、渡鸦和近亲)。这些鸟表现出了巨大的认知能力,包括使用工具和语言,以及记住人类面孔的能力。这项新研究发现,鹦鹉和乌鸦的大脑进化速度非常快,这可能有助于它们实现如此高的脑—体比。

参与了该研究的克莱姆森大学坎贝尔地质博物馆的N. Adam Smith说:“有几组鸟类的大脑和体型的进化速度都高于平均水平。但是乌鸦打破了记录——它们超过了所有其他鸟类。我们的研究结果表明,称某些人为‘鸟脑’实际上可能是一种赞美。”

相关论文信息: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.03.060

 
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