古生物学家第一次发现恐龙大脑化石

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图片:发现的属于禽龙类的大脑化石,制作:江泓

 2016年10月28日,网络上爆出一条新闻:英国科学家发现了恐龙的大脑化石,这条新闻很快就被淹没在各种娱乐和社会新闻之中。11月本打算为大家解读这条新闻,可恰恰美国公共科学图书馆揭晓了2016年度“十大古脊椎动物发现”,所以把关于这条新闻的深度解读放在了本月的第二期。

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图注:正在海边寻找化石的西斯克科斯,图片来自网络

32004年,英国业余化石猎人吉米·西斯克科斯(Jamie Hiscocks)在英格兰南部苏赛克斯郡贝克西斯尔(Bexhill)的海岸上寻找化石(此地位于伦敦东南50英里处),他发现了一块外形特别的石头。根据经验,西斯克科斯判断这是一块化石,于是将其带了回去。

        西斯克科斯和他的兄弟认为化石属于恐龙的大脑,于是他打电话给牛津大学的古生物学家马丁·布拉塞(Martin Brasier)进行咨询。经过交流,西斯克科斯同意将自己发现的化石借给布拉塞研究,但是不能把这个消息告诉别人。

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图注:第一个研究大脑化石的马丁·布拉塞,图片来自网络

   2011年,布拉塞带着化石找到了著名古生物学家大卫·诺曼(David Norman),作为英国剑桥大学地球学院的教授,他在古生物领域有了相当高的地位。诺曼在看过化石之后也认同这是恐龙大脑的看法,这只恐龙死后脑袋朝下,其大脑受到重力和压力作用而变形,然后形成了化石。

        诺曼和布拉塞对化石进行了长期的研究,但是布拉塞死于发生在2014年12月的一场车祸。为了更好的研究化石,诺曼与其他英国古生物学家和来自澳大利亚和中国香港的学者组成了团队,他们最终发表了一篇名为《一块来自早白垩世禽龙类的保存完好的脑部软组织化石》(Remarkable preservation of brain tissues in an Early Cretaceousiguanodontian dinosaur)的论文,这是目前我们所发现的第一块恐龙大脑的化石。

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图注:放在人手中的恐龙大脑化石并不是非常大,图片来自网络

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图注:大脑化石为研究恐龙的大脑提供了第一手材料,图片来自网络

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图注:大脑化石在恐龙颅腔中的位置,图片来自网络

 在研究中,来自西澳大利亚大学的古生物学家使用了电子显微镜对脑部化石进行研究,他们发现化石中保存有胶原蛋白、脑膜和类似大脑皮层的矿化物。从外形和结构看,这只恐龙的大脑与今天的鸟类和爬行动物类似。与爬行动物大脑仅占据了颅腔的一半不同,这只恐龙的大脑可能占据了整个颅腔,明显大于爬行动物,说明它比今天的爬行动物更聪明。在显微镜下,古生物学家发现了微妙交织在一起的毛细血管结构,尽管只有几毫米的厚度,但是依然令人兴奋不已。

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图注:大卫·诺曼拿着禽龙的头骨模型向人们介绍恐龙大脑,图片来自网络

  在接收采访时,大卫·诺曼说:“恐龙有大脑,但是这一发现非常神奇。就大脑本身而言,这些软组织在动物死后会在很短的时间内腐烂。”古生物学家判断这只恐龙在死亡之后尸体立即被一个死水潭淹没,它的身体翻了过来,肚皮朝上,脑袋则向下进入了湖底的沉积物中。正是因为这样,恐龙的大脑没有被氧气氧化腐蚀而是在一个相对封闭的环境中变成了化石,这种几率是非常小的。

        恐龙大脑化石的发现在恐龙发现历史上还是第一次,它的发现为我们了解恐龙的大脑提供了最直接的证据。未来,通过对这块大脑化石进行3D扫描和建模,我们还会揭开更多关于恐龙的秘密。

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图注:恐龙大脑化石的发现地点位于英国的东南部,图片来自网络

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图注:成群生活在白垩纪时期英国的禽龙,作者:劳尔·马丁

 发现于英国的恐龙大脑化石来自于坦布里奇韦尔斯组(Tunbridge Wells Formation)地层上段,时间是距今1.33亿年前的早白垩世,古生物学家认为其很可能属于禽龙(Iguanodon)。禽龙是第一种由人类科学研究的恐龙,也是第二种被命名的恐龙,它是由吉迪恩.曼特尔(Gideon Mantell)在1825年命名的。禽龙是一种体型较大的植食性恐龙,体长6至12米,身高3至4米,体重3至8吨。禽龙的体型比一辆大卡车还要大,它们属于第一批大型的鸟脚类恐龙,其特征是手上的大拇指成为钉子一样的武器。

参考资料:

1. Brasier, Martin D.; Norman, David B.;Liu, Alexander G.; Cotton, Laura J.; Hiscocks, Jamie; Garwood, Russell, J.;Antcliffe, Jonathan B.; Wacey, David.Remarkable preservation of brain tissuesin an Early Cretaceous iguanodontian dinosaur.2016.10.27.https://doi.org/10.6084/m9.figshare.c.3519984

2.http://news.nationalgeographic.com/2016/10/dinosaur-fossil-brain-tissue-paleontology-animals-science/

3. Norman, David B. (2004). "BasalIguanodontia". In Weishampel, D. B.; Dodson, P.; Osmólska, H. TheDinosauria (2nd ed.). Berkeley: University of California Press. pp. 413–437.ISBN 0-520-24209-2.