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恐龙统治地球亿年,为何没有创造出类似人类的文明?
恐龙,人类,大脑恐龙统治地球亿年,为何没有创造出类似人类的文明?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
这个问题确实让很多人都感到困惑。恐龙从侏罗纪兴起,到白垩纪总共有1.5亿年,这个时间的长度大概是人类从诞生以来所经历的时间的150倍。但是从化石当中得到的信息是身形巨大的恐龙都只有一颗很小的脑,基本上就是高尔夫球的大小。为什么如此漫长的时间没有让恐龙进化出更为复杂的大脑呢?
恐龙的脑真的很小吗?
确实,恐龙的大脑通常比头部尺寸相同的哺乳动物的大脑要小得多。相较于人类的头骨大部分骨表面下就是脑物质的情况,恐龙头骨占比最大的则是它的下颚结构,其头骨大部分可用空间被强大的咬合肌肉所占据,大脑被埋在厚厚的头骨外壳之下被保护得很好。
用于粗略估计恐龙(和其他生物)智力的系统被称为脑化商数(缩写EQ,可以简称脑商,虽然情商也是同一个缩写,或许有点联系吧,呵呵)。由美国古生物学家哈利·杰里森在20世纪70年代开发的恐龙的脑商是其大脑重量与相似体重的“典型”动物的大脑重量之比。通常情况下,温血哺乳动物和鸟类的脑商等级高于相同体型的冷血爬行动物,而且不同品种恐龙的脑商估计值存在很大差异,这可能归因于它们有不同的生活方式和代谢率。
上图:葡萄园龙的大脑注模与核桃尺寸的对比,看起来是要比核桃大一点。
大多数恐龙的脑商都与现代爬行动物类似。通常食草类恐龙如大型蜥脚类恐龙、甲龙和剑龙处于脑商量级的最低端。人们常说,剑龙的大脑大小与核桃相当——实际上它与狐猴或狗的大脑尺寸更接近,但对于长达9米的恐龙来说这还是太小了点。后来白垩纪时期的鸟臀类食草恐龙,如埃德蒙顿龙,拥有略大的大脑,但相对于食肉恐龙来说仍然较小。
掠食性兽脚类恐龙被认为具有相对较大的大脑和优秀的视力,因为它们需要以速度捕食猎物。例如,霸王龙的大脑特别大,甚至与其大小接近的其他掠食性恐龙相比也是如此。
然而,站在脑商量表顶端的是那些与现代鸟类最密切相关的兽脚类恐龙,如速龙这样的中小型肉食性奔龙类恐龙,以及像伤齿龙这样的伤齿龙类恐龙。
伤齿龙的大脑在尺寸上与当今不会飞的鸟类大脑相当,如鸵鸟,而且它们有一双大眼睛,这指向双眼三维视觉,此外,他们还有帮助定位猎物的敏锐听觉。
上图:各种恐龙脑商与现代动物(猫狗)以及人类比较,弱爆了。
鳄鱼 - 2.5
伤齿龙 - 4-5
兔子 - 10左右
猫 - 25
狗 - 25
人类 - 200
因此,恐龙的大脑并非全都是传说的“核桃”大小,它们的大脑容量是跟恐龙的类别相关的,总体看来,肉食类恐龙的大脑要比植食性恐龙的大脑要大,白垩纪晚期的某些恐龙的大脑发展到了恐龙的顶端。也就是说经历了一亿多年的发展,恐龙的大脑终于进化到了现在鸵鸟的那个智力程度——但这仍然不能称为进化出了“智慧”。
为什么恐龙没有像人类一样发展出更大的大脑和更高的智力?
关于在这个问题,大概有这么几种学说:
大脑成本说
有研究者们认为人类进化是一种低概率事件,很大程度上归因于大脑的“成本”很高。神经细胞比体细胞需要更多的氧气,因为神经细胞需要在细长的神经纤维中发射化学电信号。脑细胞消耗的热量是肌肉的20倍,对于大多数物种来说,拥有20斤的额外肌肉比增加1斤脑部物质更有利。
当恐龙最早在中生代早期(大约2.5亿年前的时代)出现时,地球的大气氧含量太低以至于无法充分供给给大脑——智力需要足够的能量,而能量需要氧气。对于陆地上的生命来说,高氧是重要的生存和发展条件。
上图:相比恐龙的头部来说,其大脑微不足道。恐龙的生存优势是更强悍的下颌肌肉以及庞大的身躯,它们长得大是因为有生存优势。一个比身材的物种就不大可能把能量放到大脑的发展上。有了智力,大身材反而可能是一种劣势。
一个可能的反例就是巨型章鱼,它们被某些人吹捧为智力超凡。但其实章鱼智慧的进化受到水中氧气供应的影响非常严重。它们如果拥有了巨大的大脑,就可能会遇到水中(尤其是深海)没有足够的氧气供给的问题,除非它们改变自己的循环系统(例如改为到水面吸气呼吸),但这种进化过于激进似乎可能性不高。
此外,侏罗纪到白垩纪期间地球的平均二氧化碳水平较高,这是侏罗纪到白垩纪期间气候温和的一个主要原因。而较高水平的二氧化碳会抑制神经活动,使得较大的大脑更容易因为血液中碳酸含量过高而“中毒麻痹”(相较于体细胞来说,神经细胞对体液pH值更为敏感)。当然,这只是揣测,因为没有活恐龙可以供科学家们研究其大脑的生理活动。
上图:中生代的二氧化碳水平远高于现在(接近3000ppm),而现代不超过1000ppm。这是恐龙食物充沛的根本原因,而较高的二氧化碳的毒性也是恐龙大脑难以发达的可能原因。
进化压力说
长期以来的进化理论认为,智力实际上来源于某种环境压力。
对于人类来说,由于东非裂谷系统的形成导致了东非气候波动(这可能发生在大约2000万年前),长达数千公里地壳的剧变从现今的莫桑比克延伸到黎巴嫩的地壳深层裂缝,这种地质变迁带来的持续的气候改变,可能促使了新兴灵长类动物需要发展出智力对持续变化的环境进行有效的预测分析,从而应对长期食物短缺。这可以说明“适应性”是智力发展的最有力推动力。而且,甚至还有学者认为,人类进化出如此高的智慧实际上是因为某种“偶然性”,针对上述所谓环境压力的进化方向不必然指向智力,所以人类的智慧还带有几分“幸运”的因素。
但如果我们人类灭绝了,那么什么物种会成为下一个智慧物种,并发展出高水平的文明呢?
答案是:如果其他物种没有发展智慧的生存压力,那么“智慧物种”这种东西就不会进化出来,只有在对复杂的大脑功能的选择压力下,智慧才会再次产生。
即便如此,有研究者推测,如果人类消失,那么有些种类的乌鸦或鹦鹉(它们本身就是禽类恐龙)就可能会进化并取代我们的位置。在某些研究者眼中,非洲灰鹦鹉的智慧令人印象深刻,例如他们发现非洲灰鹦鹉能够用喙和爪子有目的地使用一些物件。它们进化出的智力的原因和我们一样,因为它们正在因气候快速变化而致不断改变的森林地带中“机智地”求生——这些鹦鹉必须能够想象两周内食物的来源,并且需要能够预测未来。
而对于恐龙来说,恐龙生存的环境选择性压力不利于过于耗能的大脑的发展。
环境变化就是一种主要的选择压力,环境变化的形式多种多样,包括食物供应、气候变化、生殖竞争等。侏罗纪到白垩纪的这么一亿多年是地球上比较长的一个温和时期,没有太戏剧性的大规模的气候变化(除了白垩纪末的那一次),地球上的主要生产者——植物异常茂盛,这使得植食性恐龙获得食物非常容易,于是高成本的智慧似乎并不那么“必要”。此外,高大的蜥脚类恐龙的大脑还存在着供血问题,这也限制了它们的大脑进一步“长大”。
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