2023-09-26|閱讀時間 ‧ 約 6 分鐘

生命的演化(十三)

恐龍的智商

起初科學家們從恐龍化石中的頭顱腔室斷定恐龍的頭腦非常小,即認定恐龍的智商不高,但近來人類從鳥類頭腦與智力關聯的研究中發現未必全然如此(上述研究指出烏鴉雖然頭腦小,但記憶力有時甚至贏過靈長類動物)。

如梁龍之類的草食恐龍的確智商不算非常高,但霸王龍等肉食恐龍根據一份刊登於《比較神經學期刊》的新研究,我們或許一直以來都低估了霸王龍的聰明才智。

論文作者為神經科學家 Suzana Herculano-Houzel ,她發現霸王龍和其他獸腳亞目(三趾並主要以後肢行走的恐龍),或許是「當時的靈長類動物」。

她指出,獸腳亞目腦中的神經元數目與現今的猴子相當,而霸王龍的神經元數量更是高達 30 億個,接近狒狒的腦神經細胞數量,再加上霸王龍的體積可見其殺傷力強大。

因為神經元的數量夠多,可以推測霸王龍不僅有認知能力,學者預估這也會拉長其壽命至 40 年,同時應可讓霸王龍有足夠時間建構起群體文化,如同靈長類和鯨魚一般,甚至有可能個體間相互合作。研究者還認為,霸王龍甚至有足夠智力運用工具,但牠們的短小手上肢應會限縮工具使用能力。

過去即曾有研究發現,鳥的腦袋雖然小但神經元密度高,讓牠們具備社交學習,和為未來做計劃等,具備以往只被認為是靈長類獨有的能力,而藉由親緣關係樹或許可推估恐龍的智力。

Herculano-Houzel 認為,只要能找出鳥腦中的神經元數量,再測量出恐龍腦體積有多大,即可算出恐龍腦中的神經元數目。這是由於獸腳亞目的身體質量與大腦尺存間的比例關係,與始祖鳥相似,因此她透過鴯鶓和鴕鳥等現代鳥類腦內的神經元數量,來推論霸王龍的神經元數目。另外,她也表示應加獸腳亞目作為單獨群體看待,因此現代鳥類的腦和身體大小比例,並不適用於獸腳亞目之外的生物。

但鳥類經過數千萬年的演化腦部神經元密度可能與原先霸王龍的時代有所差異,所以也不一定準確,不過這至少證明智力不只與頭腦大小,更與神經元密度有關。

白堊紀—古近紀大滅絕

白堊紀—古近紀滅絕事件(英語:Cretaceous–Paleogene extinction event),簡稱K—Pg滅絕,是發生於6600萬年前的一次大規模物種滅絕事件。所有的非鳥恐龍、滄龍科、蛇頸龍目、翼龍目、菊石亞綱以及多種植物都在這次事件中集體滅絕。鳥類與哺乳類則存活下來並輻射演化成為新生代的優勢動物。白堊紀—古近紀滅絕事件是地球歷史上的第五次以及最近一次大規模物種滅絕事件,其發生標誌著中生代的結束與新生代的開始,後者作為最新的地質年代持續至今。

雖然由於完全滅絕了非鳥恐龍而令人所熟知(即「恐龍大滅絕」),但其滅絕程度在地球的五次大滅絕中只能排到第四,綜觀地球歷史,二疊紀—三疊紀滅絕事件滅絕了當時地球約95%的生物種類,為地質年代中最嚴重的生物集體滅絕事件,相比之下白堊紀滅絕事件消滅的地球物種數約為75%。

原因

大部分科學家推測這次滅絕事件是由一個或以上原因造成,如小行星或彗星引起的撞擊事件或長時間的火山爆發。希克蘇魯伯隕石坑等隕石坑以及德干暗色岩的火山爆發與白堊紀—古近紀界線時間相近,被認為最有可能是這次滅絕事件的主因。撞擊事件或火山爆發將大量灰塵進入大氣層中,遮蔽了陽光,降低了植物的光合作用,進而影響全球各地生態系。

雖然白堊紀—古近紀滅絕事件造成許多物種滅絕,但不同的演化支,或是各個演化支內部,呈現出明顯差異的滅絕程度。根據主流學說,大氣層中因撞擊事件或火山爆發所造成的微粒遮蔽了陽光,減少抵達地表的太陽能,導致依賴光合作用的生物衰退或滅絕。如同現今的狀況,在白堊紀晚期,食物鏈底層也是由依賴光合作用的生物構成,例如浮游植物與陸地植物。證據顯示,草食動物因所依賴的植物衰退,而數量減少;同樣,頂級掠食者(例如暴龍)也接連受到影響。

顆石藻、軟體動物(包括菊石亞綱、厚殼蛤、水生蝸牛、蚌),還有以上述硬殼動物維生的動物都在這次滅絕事件中滅亡,或遭受嚴重打擊,例如,可能以菊石為食的滄龍類就在此次滅絕事件中滅亡。

雜食、食蟲、以及食腐動物在這次滅絕事件中得以存活,可能是因為牠們的食性較多變。科學家假設,這些生物以死亡的植物與動物為食,或以生物的有機碎屑為生,因而較不受植物群崩潰滅絕的影響。另外,白堊紀末期似乎沒有完全的草食或肉食哺乳動物,牠們和鳥類則藉由食用昆蟲、蚯蚓、蝸牛等小動物而逃過一劫。

在河流生物群落中,只有少數動物滅亡;因為河流生物群落多以陸地沖刷下來的生物有機碎屑為生,較少直接依賴植物。海洋也有類似的狀況,但較為複雜。生存在浮游帶的動物,所受到的影響遠比生存在海床的動物還大,因為牠們幾乎以活的浮游植物為生。反之,生存在海床的動物,則以生物的有機碎屑為食,或本身可轉換成以生物的有機碎屑為食。

在這次滅絕事件存活下來的生物中,最大型的陸地動物是鱷魚與離龍目,屬半水生動物,並可以生物碎屑為生。現代鱷魚可以食腐為生,並可長達數月未進食;幼年鱷魚的體型小,成長速度慢,在頭幾年多以無脊椎動物、死亡的生物為食。這些特性可能是鱷魚能夠存活過白堊紀末滅絕事件的關鍵。但是此滅絕事件也重創了鱷魚的多樣度。

滅絕事件過後產生了許多空缺生態位,生態系統花了長時間才恢復原本的多樣度。

本次滅絕為世人最熟知也是離現代最近的大滅絕事件,終結了恐龍時代,而後進入新生代基本上就是哺乳類的天下,話雖如此,該次大滅絕其實也造成當時超過七成的哺乳類動物滅絕,剩餘二至三成的哺乳類動物則演化為當今的哺乳類。

在該次滅絕以前,恐龍已在地球稱霸了一億五千萬年,遠比哺乳類至當今六千五百多萬年的時間多了超過一倍,所以恐龍真的是失敗的物種嗎?值得各位讀者好好思考。

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