水獭与臭鼬：截然相反的大脑

动物的生活方式在多大程度上塑造了它的大脑？几十年来，研究者主要比较的是脑大小与体型大小。如今他们还会关注大脑的比例和形状，因为这些可以反映感官和身体的需求。法国UniLaSalle（阿图瓦大学）和比利时列日大学的Margot Michaud，与来自法国、比利时、美国、英国、德国和西班牙的同事一起，选择了一个理想的类群来检验这一点：鼬总科动物（musteloids）。

一个家族，迥异的生活

鼬总科是食肉动物中的一个类群，由四个科组成：小熊猫科、鼬科（其中包括獾和水獭）、臭鼬科，以及浣熊及其近亲。在这个亲缘关系很近的类群中，有游泳者（水獭）、挖掘者（獾和臭鼬）、树栖者（蜜熊）和地面生活者。这是一场大脑演化的天然实验。

已消失大脑的模型

大脑本身无法保存在博物馆的藏品中，但容纳它的颅腔可以。团队通过X射线和显微计算机断层扫描对头骨进行扫描，重建了来自41个物种成年个体的113个颅腔虚拟模型——称为颅内模（endocast），覆盖了鼬总科91.4%的属。在哺乳动物中，这种模型的形状与大脑外表面相吻合。

他们在每个模型上放置了47个解剖标志点，并沿曲线和曲面添加了200多个额外的点，把脑分为三个区域：嗅球（嗅觉中枢，位于前部）、大脑（大的主体部分）和后脑（小脑和脑干，位于后部）。随后，统计方法考虑了物种之间的亲缘远近，以免把两个近亲算作两个独立的个案。

水獭和臭鼬处于两个极端

有两个类群与众不同：

• 水獭的大脑所占比例最大，为74.3%，嗅球最小，为8.6%，后脑也最小（17.1%）。
• 臭鼬则呈现相反的模式：嗅球大得多（14.5%），大脑所占比例最小（66.3%）。

作者对这两点都有预测：嗅觉在水下作用很小，而臭鼬则高度依赖鼻子。他们把水獭的大脑较大与此前的研究联系起来——那些研究显示，半水生食肉动物与触觉相关的脑区有所扩大，它们靠触摸觅食，并用前爪处理猎物。他们提出，也许水獭的大脑不仅更大，而且是为触觉而调校的。臭鼬的结果只来自三个物种，需谨慎看待。

大小解释了其余大部分差异

除了这两个类群，主要规律是大小。脑越大，大脑所占比例越大，嗅球和后脑所占比例越小；脑也变得更圆。较小的脑则更长，突出的嗅球指向前方。新皮层的表面积几乎完美地随脑的大小变化。作者写道，这与在许多哺乳动物中观察到的模式相符：在那些动物中，共有的发育规则比作用于各区域的单独压力更重要。

食性也留下了印记：食鱼动物——在这个样本中主要是水獭——的嗅球比例比食肉动物和杂食动物更小。

意外：运动方式几乎没有体现

团队原本预期，负责平衡的后脑会在攀爬者、游泳者和挖掘者之间有所不同。事实并非如此：在他们的模型中，一旦考虑了大小和家族历史，运动方式几乎不再增添任何解释力。脑的整体形状也没有显示出可检测的生态效应。

作者提出，这类适应可能隐藏在脑的内部——在小脑的褶皱或神经元的密度中——或者在他们无法在所有物种中测量的细小结构中。外部模型显示的是脑的轮廓，而不是其内部连接。他们的结论是：鼬总科动物的脑遵循一个共同的缩放规律，只在某些地方被家族历史和食性所扭曲。该研究已经过同行评审，发表于《解剖学杂志》（Journal of Anatomy）。