2004年首次被發現時，霸王龍的祖先奇異帝龍曾讓科學家們大吃一驚，它們的毛皮上長有細毛，這是科學家們發現的第一種具有這種原始羽毛的恐龍。然而，奇異帝龍給科學家們帶來的驚喜還不止如此。3 \3 h* F( F& n: j4 A; u
圖1：奇異帝龍出人意料的“S”形狀大腦正在幫助研究人員深入研究這種史前野獸的頭部 f/ }/ a7 P- {, N5 C5 H1 ~: ]) H) A
最近發表在《曆史生物學》雜誌上的一項研究，首次對奇異帝龍的頭骨進行了詳細分析，結果顯示這種迷你霸王龍的大腦是“S”形的。這種彎曲形狀的大腦不同於霸王龍的直線形大腦，它更多出現在“進化樹”的高處。 ( e5 I/ H4 I& Q2 S4 R9 e0 a0 S
更重要的是，對這種最古老、最小霸王龍的最新分析，幫助科學家了解了恐龍家族最終是如何統治地球的。北卡羅來納州自然科學博物館的古生物學家林賽·讚諾(Lindsay Zanno)說：“霸王龍最初進化的時候，周圍有很多巨大的頂端食肉動物。直到滅絕事件消滅了那些競爭者，霸王龍才得以成為霸主。”
4 ^5 ?. l( j$ W+ l6 |# q3 r4 A
圖2：在這張恐龍頭骨的三維圖像中，奇異帝龍大腦的彎曲形狀以亮黃色突出顯示出來 7 \2 B" x' z6 r$ W; m
讚諾說，最新的研究表明，早期霸王龍的大腦裝備有“複雜的感官工具箱”，可能在霸王龍的崛起過程中扮演了重要角色。它們準備好成為頂端的掠食者，但在機會出現之前，它們無法做到這一點。
' e, A4 W4 {+ k9 W
0 e1 V& j- g5 w5 g$ s
大腦讀數 就像行為秘密可以從恐龍骨骼曲線和比例中獲取一樣，它們大腦的腫塊和腫脹的腦葉也承載著遠古生活方式的細節。但這裏有個問題：大腦是濕軟的東西，所以人們認為它們幾乎不可能變成化石。波士頓薩福克大學(Suffolk University)的古生物學家尤金妮亞·戈爾德（Eugenia Gold）說，恐龍死後大腦會迅速腐爛，基本上在頭骨中形成坑窪結構。只有一個恐龍大腦化石被報道過，但在古生物學家中存在很大爭議。 & j1 U# R) e/ T$ j: ~
研究古代大腦的下一個最佳選擇是研究所謂的內嵌體，即大腦內部的模型。這也是最新研究中使用的方法。科學家們對遼寧省西部出土的、1.25億年前的奇異帝龍頭骨進行了CT掃描。他們實際上重建了奇異帝龍最可能的大腦形狀，然後將結果與之前掃描的霸王龍大腦進行比較。 * A7 p. D9 T: H( h
這兩種大腦重建模型最明顯的區別就是形狀。奇異帝龍的大腦是壓扁狀的“S”形狀，而霸王龍的大腦呈現長線性。斯洛伐克帕沃爾·約瑟夫·沙法利克大學教授馬丁·昆德拉特（Martin Kundrát）說，研究人員的預期正好相反，因為S形的大腦更常與鳥類和高級獸腳亞目恐龍相關。
% ]8 Y. b ]8 Q
也就是說，這些額外的曲線肯定不會讓奇異帝龍成為霸王龍中的愛因斯坦，他們也不認為霸王龍是笨蛋。研究人員懷疑，這種大腦形狀的變化是該群體快速生長的結果。 . A8 H5 b+ A+ L2 Y
! U% F: G" g6 ~3 m. H
氣味專家 在最初的8000萬年間，霸王龍的體型相當小。以奇異帝龍為例，它從尾巴到鼻尖只有2米長。但在僅僅1500萬年左右的時間裏，這些動物就變成了龐然大物。據估計，霸王龍的最大生長率為每天2公斤。 % F; K/ f$ z# m" G. U
耶魯大學的古生物學家馬泰奧·法布裏（Matteo Fabbri）說：“這對它們的形態產生了巨大影響。直到現在，我們還不知道它們的神經係統是如何反應的。”這項最新的研究表明，這種快速生長不僅影響了這些生物和它們的大腦，還影響了它們的感官能力。
b$ c2 r6 Y& i: S3 k3 O& l
首先，霸王龍的嗅覺區域（大腦中負責嗅覺的區域）在比例上比在奇異帝龍要大，這暗示著巨大的食肉動物更依賴氣味來追捕獵物。昆德拉特指出，盡管這兩個物種都對氣味很敏感，但霸王龍很可能是“嗅覺專家”。相比之下，奇異帝龍有非常大的小葉組織，這是大腦中與內耳相關的部分，有助於保持敏捷和平衡。 ' t) I I( y/ t9 W/ P# I
昆德拉特說:“我從未見過任何一種恐龍身上長著這麼大的小葉組織，我的其他同事也沒見過。”這種巨大的小葉器官可能幫助奇異帝龍在東張西望地尋找食物時保持穩定。由於霸王龍體型又大又笨重，它的機動性可能比奇異帝龍差很多，因此不需要經過如此磨礪敏捷性。
; z+ Z7 o: X( O) [" `4 Z
蘇格蘭愛丁堡大學的古生物學家史蒂芬·布魯薩特（Stephen Brusatte）說:“這向我們展示了巨型霸王龍的祖先：小而聰明的獵手，它們的聽覺非常發達，它們利用速度和潛行而非靈敏的嗅覺來定位獵物。”布魯薩特和他的同事在2016年曾對接近成年的霸王龍頭骨進行研究，並得出了類似的結論。 ' C+ F% O3 b) u* T
然而，通過研究大腦形成解釋行為是一件棘手的事情。戈爾德解釋說：“大腦極其複雜。如果你不能真正理解它的所有部分，你就只能做出推論，但你不能百分之百地確定到底發生了什麼。” , I) \ v5 w; f
正因為如此，這兩種恐龍大腦之間存在著許多差異，科學家們仍不確定如何將其轉化為行為。首先，奇異帝龍和霸王龍的大腦似乎變小了。大腦和丘腦是大腦中參與“整合高級決策”的部分。但戈爾德強調，沒有人知道這種收縮是否真的阻礙了其實際功能。
( k2 C$ X% \: b4 W* O1 s2 i
讚諾解釋說，目前還不清楚頭蓋骨與大腦形狀的關係有多密切。例如，在大腦和顱腔之間有多少空間？這些類型的因素可能會影響研究人員如何從化石殘骸中解讀恐龍的古代行為。盡管如此，古生物學家對這項新研究的反應還是很興奮的，許多人都強調了它的重要性，它不僅有助於理解霸王龍的進化，也有助於理解在其他恐龍身上觀察到的變化。
0 h0 R2 \8 r9 r/ J( V
正如讚諾所稱的那樣，許多霸王龍進化的特征都與研究人員發現的其他遠古捕食者有關。她說：“本質上，這只是進化如何持續產生有效策略的又一個例證。” | 
發表於 2018-12-17 12:49:26