信不信由你,恐龙大脑软组织化石竟能保存至

这块化石发现于英国海滩，其中有保存完好的恐龙大脑中的矿化组织。

摄影：JAMIEHISCOCKS

撰文：MichaelGreshko

　　年，人们在萨塞克斯郡的海滩上发现了一个不起眼的结块，里面有首个已成为化石的恐龙脑组织。

　　这块化石有1.33亿年历史，属于禽龙的近亲。禽龙生活在白垩纪早期，是标志性的食草类恐龙。化石主要是由颅腔内模构成，也就是恐龙大脑所在的颅骨腔。

　　颅腔内模会带来一些关于动物化石大脑的信息，因为这些敏感的器官往往最先腐烂。通常来说，这些信息很重要，但是都是间接的。而这个颅腔内模的上表面包含微观特性，似乎是直接矿化的脑组织。

　　颅腔内模表面的纤状结构最开始很有可能是一些脑膜，即坚韧的、具有保护作用的膜。脑膜将大脑包裹起来，并提供营养。矿化的血管网络在表面交错，比人类的头发还要细。而最神奇的是，在保存下来的脑膜上有波纹形状，科学家也许能借此发现大脑皮层上的褶皱。

　　化石的研究人员之一、剑桥大学的古生物学家DavidNorman说：“我猜我们将得到整个（大脑）。”10月27日，在古脊椎动物学会于犹他州举办的年度会议上，研究人员宣布了这一惊人的发现。

　　化石的高分辨率扫描显示，恐龙的脑膜和整个大脑结构与现在的鸟类和鳄鱼相似。尽管想要根据化石推断恐龙的智力水平有些困难，但Norman和同事认为，根据化石和其他颅腔内模，恐龙至少和现代鳄鱼不相上下。

　　化石中保存下来的软组织十分少见，有一部分原因在于需要严格的化学条件。以前的恐龙化石中保留有皮肤、器官，甚至红细胞。

　　根据大脑化石的矿物和方位，Norman及其同事认为，恐龙死后落入了沼泽，肚皮朝上沉了下去，于是头倒了过来，部分埋入了湖床沉积物中。

　　这只恐龙的脑壳呈自然碗状，里面装着崩坏的大脑，沼泽里的水酸性强、含氧量低，就像在腌制脑膜一样。随着恐龙的血和骨头在水中渐渐消失，腐蚀释放出的带电原子用矿物质取代了腌制的组织。在1.33亿年之后，我们仍能在微观层面看出它们原本的样子。

　　俄亥俄大学的古生物学家、恐龙大脑进化方面的专家LawrenceWitmer没有参与此次研究，他说：“的确，这看起来像是一个非常特殊的标本。保存下来的任何物种的软组织都会让我们惊喜，对于那些能亲眼看到大脑的同行来说，在了解大脑方面走在了我们前面。”

　　年下半年，古老的大脑第一次进入世人的视野。化石搜寻者JamieHiscocks在冬日的暴风雨过后，前往伦敦东南部80公里，彻底搜查了贝克斯希尔海滩。他用手电筒在富含化石的海岸来回翻找，在一堆岩石碎片中，发现了一块形状奇特的物体。

　　Hiscocks和弟弟很快推断出，这块化石是颅腔内模，但他还是被保存的完好性所震惊。于是，他咨询了牛津大学古生物学家MartinBrasier的意见。

　　Hiscocks在电子邮件中写道：“Martin立即意识到这是个不同寻常的东西，所以我同意把标本借给他。在给我的第一封邮件中，他问我是否听说过，化石记录中保存着恐龙的脑细胞。我知道他的意思。我很高兴能在他这样享誉世界的专家这里听到这句话。”

　　Hiscocks继续写道：“我做梦也想不到自己能发现像这样的东西。”不过，他其实有很多重大发现。年，他发现了世界上最古老的蜘蛛网化石。

　　年，Brasier的大脑化石引起了Norman的注意，后者是他老友和同事。Norman最初认为：颅腔内模大部分是沉积物，它们在矿化的软组织外形成了一个薄层。另一方面，Brasier更看好颅腔内模，希望这个化石是整个恐龙大脑。

　　Norman说：“然后，我们两个老朋友就开始了旷日持久的争论，就像是在争论啤酒一样。”但双方始终没有达成一致，于是Norman在年写下了他对化石的理解，供Brasier参考。

　　但Brasier还没有回复Norman就撒手人寰：年12月，Brasier突然死于一场车祸，震惊了古生物学界。

　　几个月后，Brasier之前的博士生AlexLiu在整理死者的论文时，发现了Normand的信件。

　　Norman说，“Martin仔细读过这封信，每段后面，都有（他写的）‘同意’。他完全站在了我的思维方式这边”，甚至支持Norman关于组织矿化的解释。

　　Norman和Liu继续对化石展开研究，并进行再次扫描，以获得更多的细节。他们的论文将被收入伦敦地质学会纪念Brasier的特别出版物《地球系统的演化和早期生命》（EarthSystemEvolutionandEarlyLife）中。

　　进一步的研究将揭示古老的大脑和部分现代动物之间的潜在联系，譬如3D扫描将会直接对比恐龙和鸟类、鳄鱼的脑部结构。

　　约翰霍普金斯大学功能解剖学和进化学研究中心的研究科学家AmyBalanoff表示，她还不确信这是大脑组织，但她期待看到关于化石更详细的信息。

　　她在邮件中写道：“科学界的证实是一个长期过程，此次发表迈出了第一步。我感觉，因为这次发现非常轰动，整个科学界会进行彻底验证。”

　　为了那个目标，Hiscocks和Norman正努力把化石（现在属于Hiscocks所有）放在公众可参观的博物馆里。

　　除了解剖价值以外，Norman和Witmer认为，贝克斯希尔海滩的化石的真正价值在于扩展了科学研究领域：（可能的）大脑组织保存在化石记录里。

　　Witmer说：“这是可遇不可求的，这块（化石）如此重要是因为搜寻印象的改变为我们带来了最重要的发现。”

　　尽管Norman认为，类似贝克斯希尔海滩标本这样的化石不会有独立的研究项目（他称之为“有趣的一次性”），但他会重新检视之前已经调查过的颅腔内模，以确保不错过类似的表面特征。

　　“我从来没有在那里遇到过组织矿化，因为大脑非常脆弱，这是一件很难做到的事情。”

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