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基因研究显示霸王龙拥有所有已灭绝恐龙中最灵敏的嗅觉

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度48票 浏览49次 时间:2019年6月30日 09:55
图中所绘的霸王龙(Tyrannosaurus rex)的嗅觉可能只比现代家猫稍微差一点而已。 ILLUSTRATION BY ROGER HALL, ALAMY

图中所绘的霸王龙(Tyrannosaurus rex)的嗅觉可能只比现代家猫稍微差一点而已。 ILLUSTRATION BY ROGER HALL, ALAMY

(化石网报道)据美国国家地理(撰文:MICHAEL GRESHKO 编译:石颐珊):刚出炉的当代基因与古代大脑分析支持这种肉食恐龙有颗强大鼻子的说法。

如果要谈食物的气味:一项新研究发现,标志性的掠食者霸王龙(Tyrannosaurus rex)和它的亲戚拥有所有已灭绝恐龙中最灵敏的嗅觉。 在霸王龙DNA的任何痕迹都已经腐朽殆尽的数千万年以后,这篇6月上旬发表在《皇家学会报告B》(Proceedings of the Royal Society B)期刊的研究试图大致估算霸王龙有多少基因与嗅觉有关。

霸王龙鼻子灵敏的说法并不新鲜。 例如2008年曾经有学者展示过霸王龙和其近亲的大脑有相当高的比例用在处理气味。 现在一股成长中的研究趋势旨在研究现生动物的DNA与其身体和感官能力的相关性,藉此更加了解它们早已灭绝的亲戚的能耐与行为,而这篇新研究则是其中的最新成果。

「这不是《侏罗纪公园》,」论文第一作者,都柏林大学(University College Dublin)的计算生物学家葛汉. 休斯(Graham Hughes)说道,他指的是电影里著名的重建恐龙DNA的虚构情节。 「这项研究是想看感官演化对于你能否成为顶级掠食者是否真的很重要。 」

「我乐见这篇研究 ── 学界正在试图藉由基因与形态学的线索来推敲已灭绝物种的感官功能和它们在生态系中的位置,而这篇研究似乎对这个领域有所贡献,」德博拉. 伯德(Deborah Bird)说,他是加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的博士后研究员,曾经使用类似的技术重建剑齿虎(Smilodon)的嗅觉受体基因库。

嗅出线索

休斯和他身为都柏林大学古生物学家的同事约翰. 费纳雷利(John Finarelli)一直都对研究恐龙感官深感兴趣,而他们选择专注在嗅觉研究上。

「白垩纪的环境闻起来怎么样? 大家都在说环境看起来怎样——但是闻起来呢? 」休斯说。

这对搭挡在这篇论文中专研恐龙大脑的整体形状,有些保存良好的颅骨内侧表面会留下大脑的印痕。 想要由此查出大脑的细节似乎很艰难,不过幸好学者有活生生的参考对象:鸟类,即最后的现生恐龙。

一般来说,现生鸟类如果拥有较多嗅觉受体── 能绑定特定气味分子的蛋白质,则倾向拥有大到不成比例的嗅球,即脑中处理气味的区域。 因此,休斯和费纳雷利爬梳过记录了42种现生鸟类、两种已灭绝鸟类、美洲短吻鳄与28种已灭绝非鸟类恐龙(Non-avian dinosaurs)的嗅球尺寸及嗅球与大脑比例的科学文献。 他们也追踪了众多现生鸟类的DNA,然后将所有的数据与先前出版的一篇研究结合在一起,新建构出这些现生动物的嗅觉受体基因数据库。

当研究人员根据所得的现生动物模型回头检视恐龙的时候,他们发现霸王龙的嗅觉受体可能由620至645个基因编码而成,这个数量仅仅略低于现在的鸡与家猫。 其他大型肉食性恐龙,例如艾伯塔龙(Albertosaurus),嗅觉受体基因的总数也较多。

不过嗅觉的作用不仅只在于觅食。 动物利用气味来辨识亲族、标示领域、吸引伴侣、侦测猎物,与其他更多用途。 在所有脊椎动物中,嗅觉受体基因的最高纪录保持者是现代的大象,这种植食动物有大约2500个这类基因。 大象如此精细的嗅觉让它们可以单凭气味「数出」食物的数量。

不意外地,证据显示有些植食性恐龙比部分肉食性恐龙更依赖嗅觉。 休斯与费纳雷利检视的其中一种草食动物是属于兽脚类的死神龙(Erlikosaurus),根据推测,它所拥有的嗅觉受体基因比伶盗龙(Velociraptor,俗称迅猛龙)和其众多亲族还要多。 不过,霸王龙和艾伯塔龙的推测嗅觉能力依然超群绝伦。

未知的气味

未来的研究可能会检视霸王龙和它的亲族在恐龙时代到底嗅到些什么。 现有的数据能让休斯和费纳雷利推敲出恐龙嗅觉受体基因库能接收到的某些气味,例如血和一般的植被。 不过整体的嗅觉受体基因丛集尚未被链接回特定气味。

「这件事很奇怪,我们有非常多关于嗅觉运作的信息,可是讲到哪一种气味链接到哪一个受体,我们的信息却非常少,」休斯说道。 「说不定有些香水公司以专利的形式握有这些全部的信息,但是从科学的角度看来,我们真的不知道── 这是科学研究的重大挑战之一。 」

学者说未来研究也可能会追查感官演化的历程中必然发生的取舍,例如有些水栖哺乳类的嗅觉随着祖先移居水中而弱化。 休斯说也可以对非鸟类恐龙进行类似的研究── 他已经在幻想中醉心于这篇研究了。

「我从小就爱恐龙,」他说,「所以能对恐龙的整体基础知识做出贡献真的很棒,就算只是小贡献。 」
TAG: 霸王龙 基因 恐龙
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