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新研究指哺乳动物在灾难性事件之后进化出大脑袋

新研究指哺乳动物在灾难性事件之后进化出大脑袋

新研究指哺乳动物在灾难性事件之后进化出大脑袋

据cnBeta:来自石溪大学和马克斯-普朗克动物行为研究所的科学家们拼凑出了一条时间表,说明在过去1.5亿年里哺乳动物的大脑和身体大小是如何演变的。这个由22名科学家组成的国际团队,包括生物学家、进化统计学家和人类学家,比较了1400种活着的和已经灭绝的哺乳动物大脑质量。

对于所研究的107个化石,其中包括古代鲸鱼和迄今发现的最古老的旧世界猴子头骨,他们使用了来自头骨的颅内体积数据,而不是大脑质量数据。然后将大脑测量值与身体尺寸一起进行分析,以比较大脑尺寸与身体尺寸在深层进化中的比例。

发表在《科学进展》上的研究结果表明,大脑尺寸长期以来被认为是动物智力的指标,在进化过程中没有遵循一个稳定的尺度。例如,著名的“大脑袋”人类、海豚和大象,以不同的方式达到了它们的比例。大象的身体尺寸增加了,但令人惊讶的是,它的大脑尺寸甚至更大。另一方面,海豚通常在增加大脑尺寸的同时减少身体尺寸。大猩猩表现出多种多样的身体尺寸,其总体趋势是大脑和身体尺寸的增加。相比之下,代表人类血统的祖先人,与类人猿相比,显示出身体尺寸的相对减少和大脑尺寸的增加。

作者说,这些复杂的模式敦促人们重新评估根深蒂固的范式,即比较任何物种的大脑大小和身体大小可以衡量该物种的智力。石溪大学的进化生物学家、该研究的第一作者Jeroen Smaers说:“乍一看,考虑到身体大小进化轨迹的重要性似乎并不重要,毕竟,许多大脑袋的哺乳动物,如大象、海豚和巨猿,也有很高的大脑与身体的尺寸。但情况并非总是如此。例如,加利福尼亚海狮大脑大小相对很低,这与它们的非凡智慧形成了鲜明的对比”。通过考虑进化史,目前的研究显示,加利福尼亚海狮获得了较低的脑-体尺寸,因为对身体尺寸的强大选择压力,很可能是因为水生食肉动物多样化到半水生的利基。换句话说,它们拥有较低的相对脑尺寸是因为对增加身体尺寸的选择,而不是因为对减少脑尺寸的选择。

马克斯-普朗克动物行为研究所的研究科学家、该研究的资深作者卡姆兰-萨菲说:“我们已经推翻了一个长期存在的教条,即相对大脑大小可以与智力相提并论。有时,相对大的大脑可能是身体尺寸逐渐缩小以适应新的栖息地或移动方式的最终结果。换句话说,与智力完全无关。使用大脑相对大小作为认知能力的代表,必须与动物进化史以及大脑和身体在生命树上变化方式的细微差别相联系。”该研究进一步表明,大脑大小的大多数变化发生在地球历史上的两个灾难性事件之后:6600万年前的大灭绝和2300-3300万年前的气候过渡。在白垩纪末期的大灭绝事件之后,研究人员注意到在啮齿动物、蝙蝠和食肉动物等品系中,随着动物填补已灭绝的恐龙留下的空位,脑-体比例发生了巨大的变化。大约3000万年后,晚古生代的气候变冷导致了更深刻的变化,海豹、熊、鲸和灵长类动物的大脑和身体大小都发生了进化变化。

今天生活的哺乳动物大脑大小许多变化可以用它们的祖先血统在这些灾难性事件之后经历的变化来解释。最大哺乳动物的大脑进化,如海豚、大象和巨猿,它们都是在2300-3300万年前的气候变化事件后进化出了脑体的极端比例。

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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