原來大頭是為了「聞」得更好

Mammals' Big Brains Began With a Sniff - ScienceNOW


相對於身體大小來說，鳥類和哺乳動物的大腦比爬行動物和其他動物大 10倍。為什麼呢？有人說是因為始祖哺乳動物是夜行動物，提高聽力比提高視力更重要。也有人認為，哺乳動物的大腦之所以比較大，是因為許多早期的哺乳動物在縮小體積的時候，他們的大腦未能按比例縮小。

圖片來源：Science Now
CT掃描比較現代負鼠大腦（上左）和已滅絕的Hadrocodium（右下），顯示嗅球（粉紅色）明顯的擴張。

最近科學家透過重構的兩個已知最古老的原始哺乳動物 Morganucodon 和 Hadrocodium 的頭骨化石發現，嗅覺可能才是最初促成大腦發育的背後的主因。


在匹茲堡的美國卡內基自然歷史博物館工作的古生物學家們，利用計算機斷層掃描（CT）掃描頭骨，建立了大腦虛擬的三維立體endocasts，並從而了解哺乳動物的大腦是如何開始變大。


他們發現，哺乳動物大腦大小的進化可分為三個主要階段。首先，由存活在1億9千萬年前的 Morganucodon（生活在三疊紀晚期的一種原始哺乳動物）來看，牠的大腦幾乎比cynodont（犬齒獸，出現在晚二疊紀的一種卵生原始哺乳類）大了50％，其中尤其是嗅球（olfactory bulb）的增大更明顯。第二個階段是發生在 Hadrocodium（生存於侏羅紀）這種目前已知與哺乳動物親緣最近的生物上，牠的大腦又擴大了50％，其中與嗅覺有關的部分佔據了絕大部分的增幅。第三個階段發生在6千5百萬年前的現代類型的哺乳動物，主要擴大的腦區是經由統合不同的感覺區域來控制神經肌肉協調的部分。


這個研究提供了第一手的證據證明，大腦在關鍵階段最初擴大的區域在哪裡。不過要注意的是，大腦由嗅球開始擴大並不意味著嗅覺帶動了大腦的擴大，很可能還有其他的原因。

不管是什麼引起大腦的擴大，這篇研究的成果顯示了，哺乳動物腦組織格局顯然在演化的非常早期就開始進行了。


就像卡內基自然歷史博物館的學者說的，“哺乳動物並不是為了思考而得到更大的大腦，而是為了嗅覺這個更緊迫和更基本的需要。“