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水-恐龙时代的鸟类大脑揭示了鸟类智能的根源

时间:2024-11-16来源:网络作者:小白

(蜘蛛网eeook.com)据剑桥大学(莎拉·柯林斯):“独一无二”的化石发现可能会改变我们对现代鸟类独特大脑和智力如何进化的理解,这是脊椎动物进化中最持久的谜团之一。


研究人员发现了一种保存完好的中生代鸟类化石,大约有椋鸟那么大。完整的头骨几乎完好无损地保存了下来:对于任何鸟类化石来说都是罕见的,但对于如此古老的鸟类来说尤其如此,这使其成为同类中最重要的发现之一。


头骨的非凡三维保存使剑桥大学和洛杉矶县自然历史博物馆领导的研究人员能够以数字方式重建这种鸟的大脑,他们将其命名为Navaornis hestiae。Navaornis生活在大约8000万年前,即现在的巴西,在导致所有非鸟类恐龙死亡的大灭绝事件之前。


恐龙时代的鸟类大脑揭示了鸟类智能的根源


艺术家对Navaornis的印象。图片来源:uux.cn/Júlia D'Oliveira


研究人员表示,他们的发现发表在《自然》杂志上,可能是确定现代鸟类大脑进化起源的一种“罗塞塔石碑”。该化石填补了我们对鸟类大脑如何进化的理解中7000万年的空白:从1.5亿年前的始祖鸟(已知最早的鸟类恐龙)到今天生活的鸟类。


Navaornis的大脑比始祖鸟大,这表明它比最早的鸟类恐龙具有更先进的认知能力。然而,它大脑的大部分区域,如小脑,发育程度较低,这表明它还没有进化出现代鸟类复杂的飞行控制机制。


剑桥大学地球科学系的共同主要作者Guillermo Navalón博士说:“Navaornis的大脑结构几乎完全介于始祖鸟和现代鸟类之间,这是缺失部分完全匹配的时刻之一。”



从左到右:艺术家对始祖鸟、Navaornis和现代鸟类Tangara seledon的印象。图片来源:uux.cn/Júlia d'Oliveira


Navaornis以巴西圣保罗州马里利亚古生物博物馆馆长William Nava的名字命名,他于2016年在邻近的Presidente Prudente地区的一个地点发现了这块化石。数千万年前,这个遗址可能是一个干旱地区,溪流缓慢,这使得化石得以保存完好。这种保存使研究人员能够使用先进的微型CT扫描技术,以惊人的细节重建鸟类的头骨和大脑。


Navalón说:“这块化石真的是独一无二的,从我第一次看到它的那一刻起,直到我完成所有头骨和大脑的组装,我都感到敬畏,这让我们充分了解了这种早期鸟类的解剖结构。”。


该研究的资深作者、剑桥大学地球科学系的丹尼尔·菲尔德教授说:“现代鸟类拥有动物王国中一些最先进的认知能力,仅与哺乳动物相当。”。“但科学家们一直在努力了解鸟类独特的大脑和非凡的智力是如何以及何时进化的——该领域一直在等待发现与此完全相同的化石。”


恐龙时代的鸟类大脑揭示了鸟类智能的根源


Navaornis的骨骼。图片来源:uux.cn斯蒂芬妮·阿布拉莫维奇


在这一发现之前,关于始祖鸟和现代鸟类大脑之间的进化过渡的知识几乎是不存在的。Navalón说:“这代表了近7000万年的鸟类进化,中生代鸟类的所有主要谱系都起源于此,包括今天生活的鸟类的第一批代表。”。“Navaornis正好位于这7000万年差距的中间,它告诉我们这两个进化点之间发生了什么。”


虽然Navaornis的头骨乍一看有点像一只小鸽子的头骨,但仔细观察后发现,它根本不是一种现代鸟类,而是一组名为“对鸟”的早期鸟类的成员


“对鸟”在1.3亿多年前与现代鸟类不同,但羽毛复杂,可能是像现代鸟类一样有能力飞行的鸟类。然而,Navaornis的大脑解剖提出了一个新问题:如果没有在活鸟身上观察到的全套大脑特征,包括作为活鸟空间控制中心的扩大的小脑,对侧鸟类是如何控制它们的飞行的?


菲尔德说:“这块化石代表了一个处于鸟类认知进化旅程中点的物种。”菲尔德也是剑桥动物博物馆斯特里克兰鸟类学馆长。“它的认知能力可能使Navaornis在寻找食物或住所方面具有优势,它可能能够进行精心设计的交配展示或其他复杂的社会行为。”


洛杉矶县自然历史博物馆的合著者Luis Chiappe博士说:“这一发现表明,在8000多万年前,一些飞越恐龙头顶的鸟类已经具有完全现代的头骨几何形状。”。


虽然Navaornis是中生代发现的保存最完好的鸟类化石之一,但研究人员认为,在巴西发现它的地点发现的更多鸟类化石可以为鸟类进化提供进一步的见解。


菲尔德说:“这可能只是一块化石,但它是鸟类大脑进化之谜的关键部分。”。“通过Navornis,我们更清楚地了解了始祖鸟与乌鸦和鹦鹉等当今智能、行为复杂的鸟类之间发生的进化变化。”


虽然这一发现是一个重大突破,但研究人员表示,这只是了解鸟类智力进化的第一步。未来的研究可能会揭示Navaornis如何与环境相互作用,有助于回答有关鸟类认知随时间进化的更广泛问题。


恐龙时代的鸟类大脑揭示了鸟类智能的根源


Navaornis的骨骼。图片来源:uux.cn斯蒂芬妮·阿布拉莫维奇


Navaornis是Field研究小组自2018年以来描述的四种中生代鸟类化石中最新的一种,与Ichthyornis、Asteriornis(“Wonderchick”)和Janavis并列。该小组在新化石发现方面的工作,结合先进的可视化和分析技术,揭示了对鸟类起源的基本见解,鸟类是现存脊椎动物中最多样化的群体。


该研究部分得到了英国研究与创新局(UKRI)的支持。丹尼尔·菲尔德是剑桥大学基督学院的院士。


参考:


Luis M.Chiappe、Guillermo Navalón等人说:“来自巴西的白垩纪鸟类为鸟类头骨和大脑的进化提供了信息。”《自然》(2024)。DOI:10.1038/41586-024-08114-4

古人是如何看待地球宇宙的,除了天圆地方还有什么

一提起古人对于宇宙的认识,我们的便会认为古人的宇宙观是“天圆地方”。其实这是一种刻板印象,古人对于宇宙的认识是非常先进与丰富的,甚至与西方近代以来的天文学相比也显得毫不逊色。 如果对中国古代的天文学有过基本了解,就会发现中国古代的天文学其实是非常发达的。查阅文献,我们发现中国古代的宇宙观主要有三种,即盖天说、浑天说和宣夜说。我们不妨一一走进这三种天体观,深入了解其对于天地的看法与古人的智慧。 图1 古代天圆地方之说 一、盖头说:天圆如张盖,地方如棋局 盖天说是汉民族一种非常古老的宇宙观,早在殷周时期就已经出现了。在古人的眼中,地球是一块平坦的、四方的土地,天空好比一个圆形的屋顶,覆盖着整个地球,即“天圆如张盖,地方如棋局。”这就是我们日常所说的“天圆地方”。古人认为天与地相接,融为一体。但随着时间的发展,后来又有人提出其实天与地其实并不相接,天虽然覆盖着地,但由于地是方的,故而有四个角是无法覆盖的,于是有人就认为,这四个角上有八根柱子支撑着整个天空。 盖天说系统见于《·天文志》,其中记载道:“言天似盖笠,地法覆盘,天地各中高外下。北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四。三光隐映,以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里。北极下地高于外衡下地亦六万里,外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。”按照该观点,天是一个穹形,地也是一个穹形,其中间距八万里。的著名哲学家认为“今试使一人把大炬火,夜行于平地,去人十里,火光灭矣;非灭也,远使然耳。今,日西转不复见,是火灭之类也。” 图2 王充(公元27年—约公元97年),字仲任 当然,盖天说自产生以来就是一个不断开放、不断发展的体系。“敕勒川,阴山下。天似穹庐笼盖四野。天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”对于这首北朝民歌,我们并不陌生,其中反映的就是盖天说的观点。从民歌中,我们可以看出其中反映的内容无疑是属于草原民族的日常生活。当我们来到草原,就会发现远天一色,天好比一个穹盖,地好比一个棋盘,整个天地连接在一起,融为一体。因此,产生这种盖天说的观点也就不足为奇了。 图3 浑天说示意图 二、浑天说:浑天如鸡子 浑天说的基本观点认为天上的恒星都布于一个“天球”之上,而日月星辰都附着于天球之上,不停的运转着。从这点来说,无疑与现代球体天文学相近。 那么,为什么叫浑天呢,以及这一观点对于天地的看法究竟是什么呢? 关于浑天说的描述,见于《张衡浑仪注》,其中记载“浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。周天三百六十五度又四分度之一,又中分之,则半一百八十二度八分度之五覆地上,半绕地下,故二十八宿半见半隐。其两端谓之南北极。北极乃天之中也,在正北,出地上三十六度。然则北极上规径七十二度,常见不隐。南极天地之中也,在正南,入地三十六度。南规七十二度常伏不见。两极相去一百八十二度强半。天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天。” 图4 浑仪,是中国古代的一种天文观测仪器,是以浑天说为理论基础制造 相比于盖天说,浑天说无疑是更推进了一步,其认为天地并不是一个半球体,而是一个球体。这种观点认为天宇宙好比鸡蛋壳,而地球则是其中的蛋黄。最难能可贵之处在于,这种观点认为宇宙是无限的。正如张衡所说:“过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。” 在我们今天看来,浑天说比盖天说更具有进步性,但古人认为这两种观点并无高下之分,而是各自持不同看法。不过,浑天说还是具有一定优越性的,那就是根据这种观点能够制造出一种天体仪器——浑天仪,古人根据浑天仪能够制作出较为精确的历法,对于祭祀与农业生产具有重大意义。 图5 张衡(78年—139年),字平子 三、宣夜说:天了无质 从前面两种天文观点来看,无论是盖天说还是浑天说,都将天体看成一个球体,即一种实体的观念。与这两种观念相比,宣夜说无疑是一场思想革命。宣夜说认为“日月众星,自然浮生于虚空之中,其行其止,皆须气焉。”即整个天体漂浮于气体之中。 其实,宣夜说的观点起源极早,如《庄子·逍遥游》认为“天之苍苍其正色邪?其远而无所至极邪?”即整个天地是由于气构成的,并且是无限的。后来的宋钘、尹文继承了庄子的元气观念,将世界万物的本源追溯到“元气”。后来的名家著名代表人物则提出中国哲学史上有名的“历物十事”,其中一个观点就是“至大无外,谓之大一;至小无内,谓之小一。”这种关于宇宙既无限大又无限小的观点成为宣夜说的思想奠基。 图6 古人对天文记录的石刻 宣夜说一直处于发展之中,最终成型于,如《晋书·天文志》记载“天了无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精绝,故苍苍然也。譬之旁望远道之黄山而皆青,俯察千仞之深谷而窈黑,夫青非真色,而黑非有体也。日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉。是以七曜或逝或住,或顺或逆,伏见无常,进退不同,由乎无所根系,故各异也。故辰极常居其所,而北斗不与众星西没也。摄提、填星皆东行,日行一度,月行十三度,迟疾任情,其无所系著可知矣。若缀附天体,不得尔也。” 这种观点认为,“天了无质”即天体是没有形质的,不是一个实体,而是无边无际的气。而日月星辰则依托于气体在宇宙中漂浮运行,各自遵循着自己的轨道,有规律、有秩序的不停运转。 图7 “日心说”(左)和“地心说”(右) 我们知道,西方天文学最为著名的两种观点即是地心说和日心说。 这两种观点都将天体看作一个坚硬的球体,其他的日月星辰都固定于这个球体之上。但宣夜说却否定了这种观点。宣夜说认为整个宇宙是无限的,充满着气体,世界是由气构成的,因此呈现出虚空的特点,所有的天体都漂浮于气体中,各自遵循着自己的轨道运行。这种思想与西方天文学相比毫不逊色,甚至是有过之而无不及。可惜这种观念在中国古代并没有引起多大重视,几近失传。我们今天能够了解这一观点,无疑是得益于《晋书·天文志》,得益于中国发达的史学传统。 随机文章清最后一位公主活到2004年临终前说出溥仪不敢说的话清朝最衰皇帝是他!「3大剧变」全遇上还埋下亡国种子关于明朝的东林党争佐助通灵外道魔像为何没出现,鸣人和佐助谁更厉害做梦是平行世界的记忆,做梦成为平行宇宙通道的钥匙(意识穿越)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!

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