研究人员揭示了最古老的棘龙大脑

南安普顿大学和俄亥俄大学的研究人员重建了两种英国棘龙的大脑和内耳，帮助揭示这些大型食肉恐龙如何与其环境相互作用。

棘龙是一群不寻常的兽脚亚目恐龙，它们长有鳄鱼般的长颚和圆锥形牙齿。这些适应帮助他们过上了一种有点水生的生活方式，包括在河岸上跟踪猎物，其中包括大鱼。这种生活方式与更熟悉的兽脚亚目动物(如异特龙和霸王龙)截然不同。

为了更好地了解棘龙大脑和感官的进化，研究小组扫描了来自萨里郡的重爪龙化石和来自怀特岛的角吻鳄化石。这两个是脑壳材料已知的最古老的棘龙。这些巨大的生物大约在1.25亿年前就已经在地球上漫游了。两个标本的脑壳都保存完好，团队以数字方式重建了早已腐烂的内部软组织。

研究人员发现处理气味的嗅球并没有特别发达，耳朵可能对低频声音很敏感。大脑中负责保持头部稳定和注视猎物的那些部分可能不如后来更专业的棘龙发达。

研究结果发表在《解剖学杂志》上。

“尽管它们的生态环境不同寻常，但这些早期棘龙的大脑和感官似乎与其他大型兽脚类动物保留了许多共同点——没有证据表明它们的半水生生活方式反映在它们大脑的组织方式上，”说南安普顿大学博士领导这项研究的学生克里斯·巴克(ChrisBarker)。

对这一证据的一种解释是，棘龙的兽脚亚目祖先已经拥有适合兼职捕鱼的大脑和感官适应能力，而棘龙要成为专门从事半水生生存所需要做的就是进化出不寻常的鼻子和牙齿。

“由于所有棘龙的头骨都非常专门用于捕鱼，因此看到这种‘非专门化’的大脑令人惊讶，”特约作者DarrenNaish博士说。“但结果仍然意义重大。从英国恐龙身上获得这么多关于感官能力的信息——听觉、嗅觉、平衡感等——令人兴奋。利用尖端技术，我们基本上获得了所有与大脑相关的信息我们可能可以从这些化石中找到答案，”Naish博士说。

在过去的几年里，南安普顿大学的EvoPalaeo实验室对来自怀特岛的新棘龙进行了大量研究。Ceratosuchops本身只是在2021年由该团队宣布的，随后在2022年公布了另一种新的棘龙——巨大的白岩棘龙。Ceratosuchops的脑壳在南安普顿大学的μ-VisX射线成像中心进行了扫描，该中心拥有该国一些最强大的CT扫描仪，其大脑模型将与恐龙骨骼一起展出位于怀特岛Sandown的IsleMuseum。

“由于基于CT的化石成像技术的进步，这项新研究只是古生物学革命的最新成果，”合著者、俄亥俄大学传统骨科医学院解剖学教授LawrenceM.Witmer说，他对恐龙(包括重爪龙)进行CT扫描已超过25年。“我们现在能够评估已灭绝动物的认知和感官能力，并探索大脑如何在棘龙等行为极端的恐龙中进化。”

“这项新研究强调了英国化石在我们对恐龙不断发展、快速变化的理解中的重要作用，并展示了英国——尤其是南安普顿大学——如何走在棘龙研究的最前沿，”尼尔博士说。Gostling是南安普顿大学EvoPalaeoLab的负责人。“棘龙本身是所有恐龙类群中最具争议的一种，这项研究对正在进行的关于它们的生物学和进化的讨论是一个有价值的补充。”