布里斯托大學進行的一項新研究在5月20日的《Journal of Evolutionary Biology》雜志在線發(fā)表,,這個研究揭示了恐龍的大腦和內耳如何發(fā)育。
英國布里斯托爾大學地球科學學院的Stephan Lautenschlager和德國漢諾威下薩克森州博物館的Tom Hübner合作,研究了兩件1億5000萬年前的侏羅紀恐龍大腦化石,。
兩個古生物學家研究的兩件恐龍大腦化石都屬于橡樹龍(Dysalotosaurus lettowvorbecki),但是體型不同:一個是非常年輕的幼年個體(大約三歲),,另外一個則完全發(fā)育成熟的標本(超過十二歲),。
橡樹龍屬于鳥臀目(Ornithischia)鳥腳亞目(Ornithopoda),是一種小型的,,食植物的恐龍,,生活在晚侏羅世(大約1億5000萬年前)的坦桑尼亞。
論文的作者Stephan Lautenschlager說:“橡樹龍兩個不同的生長階段提供了研究它們的大腦,,以及大腦在動物生長過程中如何發(fā)育的獨特的機會,。”
利用高分辨率CT掃描和三維計算機成像,古生物學家可以把橡樹龍的大腦和內耳重建和可視化,。
共同作者Tom Hübner說:“可用于重建大腦解剖的保存完好的化石材料,,通常是罕見的。因此,,我們對于不同的生長階段都進行了研究,。”
通過觀察大腦和內耳解剖,研究者發(fā)現(xiàn)橡樹龍的大腦隨著生長經歷了相當大的變化——最有可能對環(huán)境和代謝需求的響應,。然而,,負責聽力和認知過程的重要部分已經在年輕的個體得到發(fā)育。
Stephan Lautenschlager說:“我們的研究表明,,年輕的恐龍的大腦已經在發(fā)育,,完全適應了它們的環(huán)境,以及和其他恐龍的交流,。”
這項研究對于古生物學家認識恐龍的大腦部分如何發(fā)育具有重要意義,。然而,在這一領域的進一步研究有必要探討恐龍個體腦部發(fā)展的模式是不是也反映在超過1億5000萬年的恐龍進化的大規(guī)模趨勢,。
這項研究得到了德國大眾基金會研究獎學金的資助,。(生物谷 Bioon.com)
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Journal of Evolution Biology
DOI: 10.1111/jeb.12181
Ontogenetic trajectories in the ornithischian endocranium
S. Lautenschlager, T. Hübner
Understanding ontogenetic and developmental patterns is critical for reconstructing the life history of fossil vertebrates. In dinosaurs, ontogenetic studies have nearly exclusively focused on changes in the cranial and post-cranial skeleton, whereas ontogenetic changes in the endocranium have received little attention. Here, we present digital reconstructions of the brain and inner ear anatomy of two ontogenetic stages of the Jurassic ornithischian dinosaur Dysalotosaurus lettowvorbecki. Results show that the endocranial anatomy underwent considerable changes during growth, including a rostrocaudal elongation of the olfactory apparatus, a reduction in the cephalic and pontine flexure and an increase in cerebellum size. Functional elements, such as the cerebral hemispheres and the inner ear, were already well developed in early ontogenetic stages, indicating a large degree of precociality. The anisotropic pattern of size and shape changes in the endocranium further indicates that ontogenetic trajectories may be controlled by functional and environmental demands in the different growth stages in Dysalotosaurus lettowvorbecki. The occurrence of similar ontogenetic patterns in the endocranial anatomy of derived ornithopod dinosaurs suggests a more widespread distribution of this growth trajectory.