六千万年前的陨石撞击,毁灭了恐龙,为何没毁灭鸟类?

六千万年前的陨石撞击,毁灭了恐龙,为何没毁灭鸟类?

许多曾经存在的鸟类都灭绝了,但仍有一些幸存了下来。

白垩纪鱼鸟的化石(上)与其大脑的数字重建图(下)

大约6600万年前,一颗杀死恐龙的小行星与地球相撞并引起了一系列事件:冲击波,野火,酸雨,海啸,火山喷发,和类似于核冬天(译者注:当大量的核武器被使用,大量的烟和煤烟会进入地球的大气层并导致寒冷的天气)的可怕现象。这导致了大约80%的物种死亡。但奇怪的是,有一些恐龙幸存了下来。它们就是鸟类。

为什么有些鸟类的生命得以延续而另一些则走向了灭亡?一个关于古鸟类头骨的新研究表明这场大灾难的幸存者有着更大的前脑(大脑的前部区域)。

我们不知道更大的前脑是如何帮助鸟类生存的,因为前脑有很多不同的功能。该研究的首席研究员,德克萨斯大学奥斯汀分校综合生物学系的博士生克里斯·托雷斯在电子邮件中表示:“这(前脑)很可能与行为可塑性有关。拥有更大前脑的鸟类能够更快的改变自己的行为以适应环境的变化。“

这项研究于7月30日在线发表在《科学进展》杂志上,并于11月2日在脊椎动物古生物学会的年会上在线发表。

鸟的大脑

鸟类的骨头很脆弱,也很少能完整立体地石化。这意味着科学家们几乎没有很好地观察过古代鸟类的脑壳。但几年前,研究人员在美国堪萨斯州一个8700万至8200万年前的岩层中发现了保存完好、部分立体的鱼鸟化石(鱼鸟是一种生活在白垩纪时期的古老齿鸟)。

托雷斯说:“它有一个几乎完整的头骨,这对于这个物种(鱼鸟)以及一般的鸟类化石来说都是非常罕见的。这块新的化石保留了构成头骨的大部分骨头,为我们提供了对这些骨头第一次完整观察的机会。

因此,托雷斯和他的同事们使用X射线计算机断层扫描(CT)来数字重建鱼鸟的面部骨骼和大脑结构。分析显示,像鱼鸟这样的古鸟有一个 "老式的 "大脑;它的大脑更像恐龙的大脑,而不是活鸟的大脑。

这张图显示,恐龙时代的始祖鸟和鱼鸟的大脑形状与恐龙更相似,而不是与现代鸟的大脑相似。活鸟有独特的大脑结构,包括一个大的大脑。这一特征很可能帮助它们的祖先在大灭绝中幸存下来。(图源:Chris Torres)

托雷斯说,现代鸟有 "相对于它们大脑的其他部分来说巨大的前脑"。今天鸟类的前脑与生活在白垩纪末大灭绝之前的古鸟类和恐龙的前脑相比是很大的。鉴于鱼鸟,一种与活鸟非常接近的亲戚,仍然没有像活鸟那样的大前脑,"我们可以推断,那些大的大脑是在现代鸟类的祖先中进化出来的,"

也许这种大的前脑给了现存鸟类的祖先一种进化优势,帮助它们在 "那次大灭绝期间的灾难性全球气候变化中幸存下来,这有助于解释为什么只有现存的[活]鸟类,而不是任何其他种类的恐龙,生存了下来”,托雷斯又说到。

然而,鱼鸟的大脑确实有一个令人惊讶的特征:一个凸起。这种结构以前只从生活在大灭绝之后的鸟类中知道,被认为是一个用于飞行的视觉和感觉处理中心。在中生代的鸟类中发现一个凸起揭示了古代鸟类的大脑比以前认为的更加复杂。

大脑结构分析表明,鸟类的大脑并没有随着时间的推移而均匀地进化,而是最终发展为一个复杂的大脑结构镶嵌体。"加州大学伯克利分校古脊椎动物学助理教授、古生物博物馆助理馆长杰克·郑说,他没有参与这项研究,"这不是一个所有东西都变得更复杂或更适应的明确的线性发展。"实际上,有一些零碎的东西是随着时间的推移,[以]不同的组合方式添加上去的。"

BY: Laura Geggel

FY: Amberley

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