探秘恐龙的感官世界：当恐龙是什么感觉？

作者段跃初黄艳红

在我们的想象中，恐龙是远古时代的神秘巨兽，它们的生活充满了未知。从霸王龙追踪三角龙的经典场景，到各种恐龙在白垩纪大陆上的生存活动，我们一直好奇，当恐龙是什么感觉？如今，新的化石和先进的分析工具为我们揭开了恐龙感官知觉的神秘面纱，让我们得以一窥这些远古生物是如何感知周围世界的。

一、恐龙研究的历史与争议

自 19 世纪初恐龙首次被描述以来，古生物学家就对它们的智力、感官能力和行为复杂性争论不休。早期研究依赖自然内胚胎，这种由沉积物填满头骨空隙形成的胚胎，可复制脑壳内容的形状。当时的传统观点认为所有恐龙大脑都小，行为不复杂，比如 19 世纪古生物学家奥斯尼尔·查尔斯·马什假设披甲的剑龙在臀部附近有第二个大脑，以补充其头骨中小核桃般大小的大脑，而如今这种神秘扩张被认为是糖原体。

二、现代技术助力恐龙认知研究

随着微型计算机断层扫描（CT）等新技术的出现，情况有了巨大变化。我们不再完全依赖稀有的自然内胚胎，这大大增加了可研究的物种数量。通过 CT 扫描，能够重建大脑体积和表面形貌，为了解恐龙如何使用大脑提供了依据。

三、霸王龙的智力之谜

（一）惊人的智力假设

范德比尔特大学的神经科学家苏珊娜·埃库拉诺 - 霍泽尔提出，霸王龙大约和狒狒一样聪明。霸王龙体重达六吨，大脑却不到一磅，相比非洲象 11 磅的大脑显得极小，但埃库拉诺 - 霍泽尔认为，大脑智力与大脑前部神经元原始数量相关，而非大脑与身体大小的比例。

（二）研究方法与假设依据

她和同事发明了各向同性分馏法，通过特殊化学物质溶解大脑制作“大脑汤”，用荧光染料染色神经元核来计数。不过，由于无法实际溶解霸王龙大脑，他们依赖温血和冷血物种脑脊髓大小和神经元数量的比例关系，结合对霸王龙新陈代谢的假设，估算其大脑重约 12 盎司，包含约 30 亿个神经元，与许多灵长类动物相当。但这一结论存在一些注意事项。

（三）对假设的质疑

一方面，化石证据显示许多恐龙的鼻窦和血管等结构占据脑腔大部分，实际大脑容量小于原始颅内容量，如基于现代鳄鱼研究，霸王龙大脑可能只占颅内体积的 30%。另一方面，不同大脑区域功能不同，仅大脑大小相同，若嗅球等结构占比不同，认知能力也会有差异，而确定恐龙大脑不同区域边界比现存物种更困难。

四、恐龙的嗅觉能力

（一）嗅球与嗅觉的关系

通过 CT 扫描研究内胚胎发现，嗅球在恐龙及其亲属中形状差异大。鳄鱼嗅球如小葡萄大小，位于长茎末端通向大脑其余部分，而大多数鸟类嗅球更小。嗅球与嗅觉受体基因相关，吸入的嗅觉素与鼻组织受体结合，通过神经元与嗅球沟通，每个受体产生单一嗅觉受体蛋白，由不同嗅觉受器基因编码。

（二）恐龙嗅觉受体基因的研究

都柏林大学学院的格雷厄姆·休斯和约翰·菲纳雷利通过研究恐龙嗅球大小来推断其嗅觉能力，因为球体大小与受体数量相关。研究发现一般恐龙鼻球比鸟类大，兽脚类中杂食性鸟蛛龙嗅球最小，食肉性物种较大，霸王龙嗅球尺寸排名第一，与 600 多个嗅觉受体基因存在一致，这一数字与家猫相当且高于大多数现代鸟类，这表明霸王龙能嗅风、识别猎物和尸体，在看到猎物前就可捕猎。

五、恐龙的视觉能力

（一）从化石内胚胎看恐龙视力

利用 CT 扫描构建的化石内胚胎研究表明，霸王龙眼睛的视叶结构与现存鸟类相似，说明鸟类继承了非鸟类祖先的视力。鸟类是高度视觉化动物，视叶负责处理视觉信息，位于大脑后部，其相对大小体现了视觉对动物的重要性。

（二）恐龙的彩色视觉推断

从恐龙与现存近亲鳄鱼和鸟类都有看彩色所需的视网膜受体类型，可推断恐龙很可能有彩色视觉。但准确重建恐龙视觉能力还需更多研究。

（三）恐龙的立体视觉

立体视觉能增强深度感知能力，与眼球位置有关。眼睛位于头部侧面的动物缺乏重叠视觉场，而位于前头的动物视觉场在鼻子前重叠，产生双目视觉。俄勒冈大学的肯特·史蒂文斯通过根据兽脚类恐龙骨骼结构雕刻头部绘制视野，发现霸王龙眼睛向前，鼻子不挡视线，视力与鹰类似，而像甲龙、迅猛龙等恐龙头稍向前倾，视野更广，深度感知能力更强，可能与猫头鹰媲美。

（四）从眼球大小和巩膜环看恐龙的视觉习性

眼球大小可从眼眶及其相关骨头大小推断，大眼球在夜行动物中常见，因其视网膜能容纳更多光感受器。许多动物眼球的纤维外层（巩膜）有骨质或软骨环，影响光线进入视网膜程度，较大巩膜环允许瞳孔开得更宽。研究人员通过 CT 图像研究非鸟类恐龙巩膜环，发现多数恐龙主要在白天活动，但家猫大小的阿尔瓦雷斯龙类恐龙舒武伊亚有类似谷仓猫头鹰的夜行特征，其眼眶和巩膜环表明它是活跃的夜间捕食者。对于霸王龙，其大眼眶形状像钥匙孔，虽有大眼眶，但相关证据表明其眼球只占眼眶一小部分，可能无法在夜间收集足够光线，且其大眼眶可能是为分散咬合压力。

六、恐龙的内耳与听觉、平衡能力

（一）内耳结构与运动模式的关系

脊椎动物头盖骨后部的内耳是重要感觉器官，其迷宫部分包括半圆形管子、前庭和耳蜗，分别控制平衡和听觉。2021 年迈克尔·汉森等人通过对内耳半圆管和前庭形状分析推断非鸟类恐龙运动模式，发现多数恐龙限于地面行走和奔跑，进化为鸟类的谱系中半圆管变长，使它们能做出和解释更复杂头部动作，霸王龙没有长半圆管，只能行走或奔跑，而有些龙齿恐龙与迅猛龙有能感知飞行相关复杂动作的内耳，可能会滑翔或简陋飞行。

（二）耳蜗与听觉灵敏度

耳蜗长度与听觉灵敏度相关，蜥蜴和乌龟耳蜗短，适合探测低音调声音，鳄鱼和鸟类耳蜗长且纤细，擅长探测高音调声音。鳄鱼虽有长耳蜗却发声限于低音咕噜声，汉森等人假设鳄鱼、恐龙和鸟类耳蜗伸长与父母关怀进化有关，因为鳄鱼幼崽通过鸣叫引起父母注意，这种对高声的探测能力可能最初是为了照顾幼崽，后来在鸟类进化中使它们能鸣叫。研究还发现霸王龙的表亲阿利奥拉穆斯有异常短的耳蜗，可能对高音调声音不敏感，推测其可能让幼崽无人照料。而夜行性的舒武伊亚有很长且在头骨底部下卷曲的耳蜗，类似夜行性鸟类猫头鹰，表明它能适应高频声音，如昆虫声音，在中亚沙漠沙丘夜间捕食小型猎物。

七、古生物学研究的新方向

古生物学不再只是基于野外挖掘化石，如今实验室中利用生物医学和神经科学的尖端技术，使我们能重建恐龙的感官世界和行为。通过综合不同方法，我们能更科学地描绘恐龙的生活场景，比如霸王龙利用嗅觉寻找猎物，用立体视觉锁定目标，在行动过程中可能惊扰其他恐龙，引发一系列连锁反应，让我们对这些远古巨兽的故事有了更科学准确的理解。

总之，新的研究手段为我们打开了一扇了解恐龙感官世界的大门，让我们不断更新对这些神奇生物的认识，每一个新的发现都像是拼图中的一块，逐渐拼凑出恐龙生活的全貌。我们期待未来会有更多的研究成果，进一步揭开恐龙世界的神秘面纱，使我们对地球远古生物的认知更加深入和全面。从它们的感官能力到行为模式，从大脑结构到日常活动，恐龙的每一个细节都蕴含着生命演化的奇妙密码，等待我们继续探索和解读。