■本报记者 李思辉 通讯员 孙彦钦

生命自诞生以来，一直遵循着从简单到复杂、从低等到高等的演化趋势。但演化是多个方向的，有时候也会出现特化。

科学家认为，优势物种在演化过程中体形会慢慢变大，很多恐龙都符合这个规律，如角龙类、鸟脚类、蜥脚类恐龙。但随着体形的增大，恐龙的身体发生了哪些变化？它们又是如何与环境相适应的？

近日，中国地质大学（武汉）地球科学学院副教授韩凤禄团队，联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等机构的研究人员，通过对早期角龙类恐龙的颅腔形态学进行深入研究，揭示了这些古老生物的行为方式。研究发现，随着体形的增大，角龙类恐龙在听觉、嗅觉和聪明程度等方面出现退化。相关论文近日发表于《古生物学》。

科学家对恐龙的外部形态已有深入了解，但对其内部结构，尤其是大脑和感觉器官的了解相对有限。

恐龙的脑部软组织化石非常罕见。传统方法是通过向恐龙头骨内部填充树脂等材料制作颅腔的物理模型，对恐龙大脑进行研究。现在，研究人员大多采用计算机断层扫描技术扫描恐龙的头骨，重建恐龙的颅腔模型，并作为其大脑的代替。

角龙类恐龙是一类生活在侏罗纪和白垩纪的植食性恐龙。早期角龙类恐龙两足行走、体形较小，只有1至2米，还没有长角，如隐龙和鹦鹉嘴龙。但是到了白垩纪晚期，经过近亿年的演化，角龙类恐龙已经成为四足行走、体形巨大——体长可达9米、可以和霸王龙争锋的有角恐龙，如著名的三角龙。

与巨大体形相伴的身体特征的变化，是古生物学者希望解开的谜团。早在1996年，该研究的合作者之一Catherine Forster就对三角龙的脑腔展开了研究。近几年，研究者重建了三角龙的颅腔三维模型。研究发现，三角龙的大脑相对头骨比较小，头部运动缓慢且习惯于向下倾斜，这有助于它们展示头部的角和颈盾，更适宜听一些低频率声音。因此，研究人员推断三角龙的聪明程度即脑商指数不高。

那么早期角龙类是什么样子？研究团队利用微计算机断层扫描技术和三维模型重建方法，详细分析了发现于中国的3种早期角龙类恐龙的颅腔结构，包括晚侏罗世的当氏隐龙、早白垩世的辽角龙和鹦鹉嘴龙。

研究发现，3种早期角龙类恐龙具有发育的嗅球、明显的视叶、略微突出的小脑绒叶、相对较长的耳蜗管和长且高的前半规管。据此推断，早期角龙类恐龙具有比较发达的嗅觉和听觉，与晚期角龙类恐龙的较低嗅觉和听觉形成对比。

另外，早期角龙类恐龙的大脑体积相对其头骨较大，其聪明程度显著高于三角龙，甚至高于现存的大多数爬行动物。研究人员对所有已知的角龙类、鸟脚类恐龙脑腔和内耳演化进行了统计分析，认为角龙类在进化过程中聪明程度、听觉和嗅觉均出现退化现象。

研究人员还探讨了角龙类演化过程中头部姿势的转变，发现早期角龙类头部更加灵活，而晚期角龙类头部主要向下倾斜。这种姿势的转化很可能和它们的取食方式有关。

“这些发现很有意思。为什么角龙类恐龙在演化过程中一些器官功能会退化？这很可能与它们体形的增大相关。早期角龙类恐龙体形较小，需要时刻警惕捕食者的攻击，因此在听觉、嗅觉等方面表现优异，晚期角龙类恐龙演化出巨大的体形和锋利的骨角，这本身就对捕食者有很强的威慑力，因此其他方面的功能可能弱化了。”韩凤禄说，“这项研究对于我们认识生物演化，包括人类的演化都具有启示意义。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1017/pab.2024.25