巴西发现的Navaornis hestiae鸟,呈现3维结构的头骨化石。(路透)
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〔编译管淑平/综合报导〕现代鸟类的大脑认知能力和其行为复杂性,仅次于哺乳动物。然而,鸟类大脑从其鸟形恐龙祖先的演化过程,一直令科学家困惑。现在,一种在巴西发现历来最完整中生代鸟类头骨化石,可能填补一段鸟类大脑演化过程的空白。
这个头骨化石属于一种大小如椋鸟的未知鸟类,2016年在巴西圣保罗州发现,根据发现者纳瓦(William Nava)之名,被命名为Navaornis hestiae,意思是「纳瓦的鸟」。化石以接近完美的状态,保存了3维度结构型态,而非多数化石是被压扁的,使研究人员能够根据脑壳形状,数位重建其大脑和内耳结构。
13日在《自然(Nature)》期刊共同发表这份研究的剑桥大学古生物学家纳瓦隆(Guillermo Navalon)说,「这项发现是独一无二的」。报告共同作者、洛杉矶自然历史博物馆古生物学家恰佩(Luis Chiappe)说,「这是长期以来寻找的证据,因为保存完整的早期鸟类3维结构头骨极为罕见,而这是历来保存最好的」。
报告指出,Navaornis的发现,为了解鸟类神经解剖学演化史,填补一段超过6000万年的空白。这段演化史最早可追溯至约1亿5000万年前,生活在欧洲的最早已知鸟类始祖鸟(Archaeopteryx)。
Navaornis生活在约8000万年前、恐龙在地球存活的最后时代白垩纪的干旱环境中,属于现已灭绝的「反鸟类(enantiornithines)」,有著大眼窝和长喙,透露出牠可能以昆虫和可整个吞下的种子为食。
其脑部宽约10公厘,以相对于头骨的比例来说,比现代鸟小,比始祖鸟大、而且更复杂,大脑的中等尺寸和形状,意味著其认知能力比最早期鸟类还进步,但是不及现代鸟;脑部其他区域进化程度就比较低,例如攸关肌肉运动控制的小脑,比现代鸟小,比较类似始祖鸟,这表示Navaornis尚未发展出在今日鸟类所见的复杂飞行控制能力。
恰佩指出,「这份新的证据记录了鸟类大脑演化的一个中间阶段,但是又具备一些可能与飞行等功能相关、令人意想不到的特化」。剑桥大学古生物学家菲尔德(Daniel Field)指出,这种鸟的认知能力可能使其在寻找食物、栖息地方面具有优势,并且能够进行复杂的求偶或其他社会行为。
菲尔德说,现代鸟有一些在动物界中,仅次于哺乳动物的最先进认知能力,「这是鸟类大脑演化拼图中的一块关键拼图」,有了这具化石,可更清楚了解从始祖鸟到现代鸟的智慧、行为复杂度演化过程。
8000万年前Navaornis生活环境模拟图。(路透)
始祖鸟(左起)、Navaornis和现代鸟的大脑结构模拟图。(路透)