時光退回約2.3億年前，三疊紀時期的地球并不能算是一個溫情的世界，在自然法則的支配下，食物鏈上的斗爭和優(yōu)勝劣汰的進化故事時時上演。那時，在如今巴西南部的森林中，存在著一個豐富的遠古生物世界。一種小型的兩足恐龍生活在其中，它們大約只有中型犬的大小，頭部細長，長著鋒利的牙齒，還有一條長長的尾巴。別看它們體型不大，卻是一種食肉恐龍，它們穿梭于林間，行動敏捷地捕食著獵物。

舒氏布氏盜龍捕獵復原圖。| 圖片來源：Márcio L. Castro

這種小型肉食性恐龍被稱為舒氏布氏盜龍（Buriolestes schultzi），盡管以肉為食，但這種恐龍實際上和巨型長頸植食性的蜥腳類恐龍屬于同一譜系，被認為是這一譜系中已知的最古老的成員之一。換句話說，舒氏布氏盜龍是一些“明星”恐龍的古老遠親，這些“明星”包括體長20多米、重達80噸的笨重的腕龍，以及同樣巨大的梁龍，還有其他蜥腳類恐龍。

從小型的兩足恐龍，到辨識度極高的四足龐然大物，這個譜系獨特的進化一直吸引著古生物學家。尤其是，對這些滅絕生物的大腦研究格外珍貴，因為針對大腦的研究通常能夠幫助更好地揭示動物的行為及其演變歷程。但像大腦這樣的軟組織一般難以保存這么長時間。通常，古生物學家可以通過計算機斷層掃描技術(shù)來分析顱腔，重建出恐龍的大腦。但這對化石的要求極高，它需要保存情況良好的頭骨，也就是包裹腦組織的區(qū)域。

2015年，巴西古生物學家Rodrigo Temp Müller博士從巴西南部發(fā)掘出來一副保存異常完好的舒氏布氏盜龍骨骼，恐龍的頭骨幾乎完全被保留了下來。

頭骨右側(cè)視圖（左）與背視圖（右）。| 圖片來源：Müller, R. T. et al. / Journal of Anatomy

利用這些珍貴的骨骼，研究人員首次重建了世界上最古老的恐龍之一的完整大腦。研究發(fā)現(xiàn)了舒氏布氏盜龍大腦的一些明顯特征，窺探到了恐龍進化早期階段的神經(jīng)解剖學。研究論文已于近日發(fā)表在《解剖學雜志》上。

舒氏布氏盜龍頭骨及大腦重建。| 圖片來源：Márcio L. Castro & Rodrigo Temp Müller

研究人員發(fā)現(xiàn)，舒氏布氏盜龍的大腦相對較小，重約1.5克。大腦的形狀很原始，看起來像鱷的大腦的一般形態(tài)。小腦的絨球（flocculus）結(jié)構(gòu)發(fā)育良好，表明它有能力靈敏地協(xié)調(diào)頭、頸和眼的運動，利用視覺追蹤移動的獵物。相反，它們的嗅覺似乎并不靈敏。這說明，舒氏布氏盜龍在獵捕和追蹤獵物時，很可能是基于視覺能力，而非嗅覺。然而，在體型龐大的腕龍、梁龍及其他蜥腳類恐龍中，這個結(jié)構(gòu)卻很小。這意味著，在植食性的轉(zhuǎn)變過程中，這一結(jié)構(gòu)也開始變得越來越不重要。

在這一譜系的進化歷程中，另一個顯著的趨勢是嗅球的增大。嗅球是負責嗅覺的結(jié)構(gòu)，舒氏布氏盜龍腦中的嗅球相對較小，但在后來出現(xiàn)的蜥腳類恐龍中，它們的相對大小增加。蜥腳類嗅覺的顯著發(fā)展有不同的假設(shè)性解釋，比如，這有可能與更復雜的社會行為有關(guān)，在一些脊椎動物中，這種社會行為依賴于嗅覺。另一方面，強大的嗅覺能力在覓食中同樣起著重要作用，它能幫助動物更好地區(qū)分易消化和不易消化的植物。此外，還有一些假設(shè)認為，這些動物可能需要依賴嗅覺來探測捕食者留下的化學線索。

舒氏布氏盜龍大腦重建。| 圖片來源：Márcio L. Castro

更有趣的是，科學家還根據(jù)舒氏布氏盜龍的大腦體積和體重的比值，計算了這種恐龍大腦的“相對大小”，也就是爬行動物腦化指數(shù)（REQ指數(shù)），并和其他一些恐龍進行了比較。

腦化指數(shù)通常用來描述動物大腦與身體比例的關(guān)系，在一些譜系中，大腦的相對體積會隨著時間的推移而增加，但對于舒氏布氏盜龍來說似乎并非如此。舒氏布氏盜龍的REQ要高于后來出現(xiàn)的一些大型蜥腳類恐龍（比如梁龍和腕龍）。這表明，這一譜系的大腦化（encephalization）程度隨時間推移而有所降低。

部分蜥臀目恐龍的REQ比較。| 圖片來源：Müller, R. T. et al. / Journal of Anatomy

這個結(jié)果非常有趣。研究人員猜測，這也許與飲食習慣的改變有關(guān)，因為有研究觀察到肉食類動物通常需要更高的認知能力，它也有可能與蜥腳類的體型顯著增大有關(guān)。同時，舒氏布氏盜龍的REQ要低于后來的獸腳類恐龍（包括霸王龍等）。

有關(guān)舒氏布氏盜龍大腦的這些細節(jié)非常驚人。更為難得的是，這種恐龍是已知的最古老的恐龍之一。這給科學家提供了難得的機會，來探究這些曾經(jīng)的地球霸主的大腦與感覺系統(tǒng)的早期進化歷程。

總的來說，我們對恐龍大腦的認識還非常有限。一些研究人員表示，此次研究中的這個恐龍頭骨來自一片化石非常豐富的區(qū)域，可以考慮繼續(xù)發(fā)掘巴西、阿根廷等地的這些重要化石遺跡，或許有希望找到更多保存完好的早期恐龍化石。