霸王龍,鼻子尖,只比饞貓差一點

霸王龍,鼻子尖,只比饞貓差一點這是一只雷克斯霸王龍。它的嗅覺可能只比現代家貓遜色一點點。
繪制:ROGER HALL, ALAMY
 
撰文:MICHAEL GRESHKO
 
  一項新研究發現,在所有已滅絕的恐龍中,標志性捕食者雷克斯霸王龍及其近親的嗅覺最靈敏。這項研究發表于6月11日的《英國皇家學會會刊B輯》。雖然幾千萬年過去了,霸王龍的DNA早已消失不見,但科學家試圖大致量化多少基因與霸王龍的嗅覺有關。
 
  不過,霸王龍嗅覺靈敏并不是什么新鮮事。2008年,研究人員就發現,霸王龍及其近親大部分大腦都被用來處理氣味。而這次新研究則標志著這個理論的最新進展:科學家將現存動物的DNA與它們的身體和感知能力聯系在一起,旨在更好地了解那些已滅絕的近親的能力與行為習慣。
 
  研究的首席著者、都柏林大學學院的計算生物學家Graham Hughes說:“這不是《侏羅紀公園》。”在這部著名的科幻片中,有重建恐龍DNA的橋段。“我們希望弄清楚,無論是否成為頂級掠食者,感官進化所起到的重要作用。”
 
  加州大學洛杉磯分校的博士后研究員Deborah Bird說:“我很歡迎這次的研究工作,這是整體研究的一部分,即利用基因和形態學,推斷已滅絕物種的感官功能和生態角色。” Bird用類似的技術重建了已滅絕的劍齒虎的嗅覺情況。
 
尋找線索
 
  Hughes和同事、都柏林大學的古生物學家John Finarelli一直在研究恐龍的感知,并集中于它們的嗅覺。
 
   “白堊紀時期聞起來是什么味道?大家都喜歡描述白堊紀的情形,但那時候會有什么樣的氣味呢?” Hughes提出了這樣的疑問。
 
  在這篇論文中,二人的重點是恐龍大腦的整體形狀,從一些保存完好的頭骨內表面,可以看到部分印痕。想要弄清細節似乎有點困難,但幸好研究人員找到了活著的參照物:鳥類,最后的恐龍。
 
  總體來說,有著更多嗅覺受體(即與特定氣味分子結合的蛋白質)的鳥類,往往嗅球也大得出奇。嗅球是大腦中負責處理氣味的區域。因此Hughes和Finarelli梳理了關于嗅球大小的科學文獻,并測量了42種現存鳥類、兩種已滅絕鳥類以及28種已滅絕的非鳥類恐龍的腦部大小比例。他們還追蹤了很多現存鳥類的DNA,結合之前發表的一項研究,創建了一個關于現存動物嗅覺受體的新數據庫。
 
  研究人員把得到的數據模型對應到恐龍身上時發現,霸王龍的嗅覺受體涉及620到645個基因,這個數字只比今天的雞和家貓略小一點。另一些大型食肉恐龍,比如艾伯塔龍的嗅覺受體的基因數量也非常多。
 
  但嗅覺并非只與覓食有關,還可以用來識別近親、標記領地、吸引異性、探查捕食者等等。在今天的脊椎動物里,嗅覺受體基因數量最多的是現代大象,這種食草動物有約2500個這樣的基因。由于嗅覺如此敏銳,大象僅憑氣味就能“數”出食物的數量。
 
  的確,有證據顯示,一些食草恐龍比食肉恐龍更依賴嗅覺。在Hughes和Finarelli研究的食草恐龍中,獸腳亞目恐龍死神龍比迅猛龍及其很多近親擁有更多的嗅覺受體基因。不過,嗅覺最好的還是雷克斯霸王龍和艾伯塔龍。
 
恐龍時代的氣息
 
  未來的研究將會檢測在恐龍時代,霸王龍及其近親究竟聞到了什么氣味。Hughes和Finarelli將根據已有的數據,推斷出它們嗅到的氣味,比如血液和植物的味道。但嗅覺受體的整體基因簇尚未追溯到特定氣味。
 
  Hughes說:“這是一個非常奇怪的現象:關于氣味的知識很多,但氣味與嗅覺受體對應的信息很少。也許一些香水公司掌握著這些專有信息,但在科學界,我們并不知悉,這也是科學領域的重大挑戰之一。”
 
  研究人員表示,未來的研究將追蹤隨著時間的推移,感官進化中的權衡,比如一些水生哺乳動物的嗅覺減弱,因為它們的祖先進入了水中。Hughes說,在非鳥類恐龍身上,也可以進行類似的研究,他對此非常著迷。
 
   “小時候我就很喜歡恐龍,所以我很樂意為恐龍的知識庫做點什么,即使看上去微不足道。”
 
(譯者:Sky4)
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