充满惊喜的头骨:发现鱼脑的进化秘密

对射线鳍鱼类的研究揭示了显着的大脑多样性和大小变化,挑战了先前关于鱼类大脑解剖结构的假设,并强调了它们的进化意义。需要进一步研究来探索这种多样性。

来源:Scientific Inquirer

地球上每两种现存脊椎动物就有一种鱼——其中 95% 是辐鳍鱼,如鲑鱼、金枪鱼、金鱼和鳟鱼。射线鳍鱼约有 35,000 种,在深海海沟、喜马拉雅高山河流、亚马逊河漫滩和沙漠池塘等环境中繁衍生息。尽管它们数量众多,但人们对它们大脑的多样性知之甚少。

“如果我们对一半的脊椎动物几乎一无所知,我们怎么能假装我们了解进化,尤其是大脑进化,是如何运作的呢?”哈佛大学有机体与进化生物学系 (OEB) 博士后研究员兼比较动物学博物馆 (MCZ) 生物多样性研究员罗德里戈·菲格罗亚 (Rodrigo Figueroa) 问道。

发表在《英国皇家学会学报 B》上的一项新研究旨在改变这一现状。

这项由 Figueroa 领导的研究使用了一种特殊的 CT 扫描技术来观察 70 多个科的 87 种射线鳍物种的头部内部,以三维细节绘制它们的内部结构。研究结果揭示了令人惊讶的神经学景观,其中大脑的大小和形状以及内铸件(内部颅骨腔的模具)差异很大。

该项目源于菲格罗亚对已灭绝的射线鳍鱼类的博士研究。他的作品展示了古代鱼脑化石,这让他发现缺乏对活鱼脑的描述;我们目前的理解仅限于斑马鱼等一些模式生物以及对奇怪物种的零星描述。为了更好地了解这块 3 亿年前的化石,菲格罗亚开始了一项为期五年的任务,对现存的射线鳍鱼类进行 CT 扫描。

“很多事情都可以解释为什么拥有一个小大脑和一个大脑袋会是有益的,”菲格罗亚说。 “微小大脑周围的脑膜组织充当保护性缓冲器,为大脑提供空间,使其免受冲击或压倒性压力变化的影响。”

图片来源:Rodrigo Figueroa (PRSB 2026)。