邊力 陳四清
章魚的瞳孔接近矩形
當(dāng)人們剛發(fā)現(xiàn)章魚時(shí),并沒(méi)有察覺(jué)到它有多么聰明,相反,甚至還覺(jué)得它有些笨。2000多年前,古希臘哲學(xué)家、思想家亞里士多德就評(píng)價(jià)章魚道:“它們看起來(lái)傻傻的,完全不會(huì)躲避人手的反復(fù)撥弄,很容易被人抓到?!逼鋵?shí)這是因?yàn)檎卖~生性好奇,喜歡探索周圍環(huán)境,出現(xiàn)在面前的手掌正好滿足了它的好奇心,并不是它缺少智力。隨著人們對(duì)章魚認(rèn)識(shí)的不斷加深,觀察到它強(qiáng)大的變色能力、學(xué)習(xí)能力和非同一般的神經(jīng)系統(tǒng),才恍然大悟地發(fā)現(xiàn)章魚竟如此聰明,部分科學(xué)家認(rèn)為章魚的智商和人類2歲的兒童接近,這在無(wú)脊椎動(dòng)物中是絕無(wú)僅有的。
海中隱形者
藏在一片海草中的章魚
章魚是伏擊獵物的高手,經(jīng)常躲在石頭后或空貝殼中等待獵物靠近,這時(shí)章魚會(huì)改變自身的體色,將自己完全融入環(huán)境中,獵物在沒(méi)有察覺(jué)到任何異樣的情況下就被抓到了。更令人驚奇的是,這種變色是瞬間完成的,一個(gè)眨眼間它就消失在環(huán)境中了。這樣的應(yīng)變能力與章魚的神經(jīng)系統(tǒng)脫不了關(guān)系。
典型的神經(jīng)反射弧通常包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。感受器負(fù)責(zé)接收外界刺激,傳入神經(jīng)將刺激信號(hào)傳遞給神經(jīng)中樞,神經(jīng)中樞對(duì)傳入信號(hào)進(jìn)行分析并發(fā)出指令,傳出神經(jīng)再將指令信息傳遞到效應(yīng)器,效應(yīng)器根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)。
把身體埋在沙中守株待兔
章魚的變色過(guò)程需要首先觀察周圍環(huán)境,將環(huán)境信息傳遞給大腦,大腦對(duì)這些信息進(jìn)行分析解讀,隨后將變色的具體操作指令發(fā)送到皮膚,皮膚上成千上萬(wàn)個(gè)色素細(xì)胞再按照指令進(jìn)行變化,完整地走完反射弧,最終實(shí)現(xiàn)變色。整個(gè)過(guò)程在短短幾秒的時(shí)間內(nèi)完成,讓人不得不感嘆章魚神經(jīng)系統(tǒng)的高效。
看我72變
擬態(tài)是指一種生物在形態(tài)、行為等特征上模擬另一種生物,從而受益的生態(tài)現(xiàn)象。章魚中有一個(gè)種類叫作擬態(tài)章魚,能夠根據(jù)環(huán)境變化,通過(guò)體色、體態(tài)和行為的改變模仿獅子魚、比目魚、海蛇等至少十余種生物,完美地演繹了海洋里的“看我72變”。獅子魚渾身長(zhǎng)滿了長(zhǎng)長(zhǎng)的鋒利鰭條,為了模仿它,擬態(tài)章魚會(huì)把腕足向各個(gè)方向撐開,并模仿它在海水中緩慢游動(dòng)的樣子;在模仿比目魚時(shí),擬態(tài)章魚會(huì)把腕足擺到身后,脖子縮起來(lái),把身子壓的扁扁的;當(dāng)擬態(tài)章魚需要變身成海蛇的時(shí)候,會(huì)把六條腕足藏進(jìn)泥沙里,只留下兩條腕在外面,再變出海蛇特有的黑白相間條紋。
為了實(shí)現(xiàn)擬態(tài),擬態(tài)章魚在準(zhǔn)備階段首先需要學(xué)習(xí)其他動(dòng)物的特征,將這些信息記憶下來(lái),并確認(rèn)自己能夠進(jìn)行模仿;當(dāng)真正出現(xiàn)情況時(shí),擬態(tài)章魚還需要根據(jù)不同的對(duì)手,明確模仿方案,準(zhǔn)確迅速地進(jìn)行模仿,才能夠化險(xiǎn)為夷。如果沒(méi)有強(qiáng)大的大腦,擬態(tài)過(guò)程中涉及的長(zhǎng)期記憶、判斷決策和快速反應(yīng)是很難實(shí)現(xiàn)的。
機(jī)靈鬼的快樂(lè)生活
逃脫大師
章魚借助聰慧的大腦,經(jīng)常做出“金蟬脫殼”的壯舉。研究人員很早就發(fā)現(xiàn)將章魚放進(jìn)特制的迷宮后,它總是可以自己尋找到正確的逃脫路徑,逃離迷宮的束縛。
2016年,一只名為INKY的章魚在新西蘭的水族館成功“越獄”。當(dāng)天晚上工作人員忘記了把水缸頂蓋蓋好,這讓INKY有機(jī)可乘,它從水缸蓋的縫隙中逃出,在地面上摸索前行,鉆進(jìn)排水管口,沿著排水管道一路爬行,最終回到大海,重獲自由。第二天工作人員還是通過(guò)地上殘留的水漬,才破了這個(gè)案子。有人還發(fā)現(xiàn),章魚可以從擰緊蓋子的密封罐子中逃脫,關(guān)在罐子中的章魚竟然自己研究出了擰開蓋子的方法,讓人嘆為觀止。
因地制宜
獅子魚? ?擬態(tài)章魚
章魚能夠根據(jù)具體環(huán)境,努力創(chuàng)造適合自身生存的條件。章魚通常都有自己的巢穴,為了防止巢穴被其他生物搶走,部分章魚在離開巢穴后會(huì)主動(dòng)地拾取砂石把洞口遮蓋住,讓潛在的競(jìng)爭(zhēng)者難以發(fā)現(xiàn)自己的巢穴。一種生活于熱帶的章魚十分喜歡利用椰子殼躲避敵人的攻擊,它們鉆進(jìn)椰子殼,并“背著”椰子殼在海底移動(dòng)。移動(dòng)時(shí),章魚僅僅伸出2條腕足,靠腕足的前后擺動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)身體前進(jìn),如同踩高蹺一般,看起來(lái)十分滑稽。
玩心未泯
在應(yīng)對(duì)生存挑戰(zhàn)之外,章魚還是個(gè)玩心未泯的家伙,而玩耍是高智能生物才有的特征。研究人員在水缸中投入一個(gè)空的塑料瓶,想看看生活于其中的章魚有什么反應(yīng)。在好奇心的驅(qū)使下,章魚先用腕部去碰了碰塑料瓶,看看這個(gè)不速之客要干什么。觸碰了一段時(shí)間后,章魚開始向塑料瓶噴水,瓶子在水流的作用下撞向了水缸側(cè)壁,隨即又被反彈到章魚面前。這激起了章魚極大的興趣,它再次興致盎然地向塑料瓶噴水,前前后后重復(fù)了20多次之后才心滿意足地離開。
2019年,研究人員甚至發(fā)現(xiàn)章魚有可能會(huì)做夢(mèng)!他們拍攝到一只睡夢(mèng)中的章魚不斷變化體色,而體色改變的方式和它平時(shí)捕食獵物時(shí)十分相近,因而這只章魚此時(shí)可能正夢(mèng)見(jiàn)自己在捉螃蟹吃。
高智商的原因
一只章魚蜷縮在椰子殼中
為什么章魚會(huì)演化出這么多復(fù)雜行為?擁有這么高的智力呢?目前還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的答案。一般認(rèn)為這與章魚所處的生存狀態(tài)相關(guān):作為一個(gè)全身柔軟、肉質(zhì)鮮美的軟體動(dòng)物,很多捕食者都對(duì)章魚虎視眈眈;章魚缺乏強(qiáng)有力的進(jìn)攻武器,行動(dòng)也不算敏捷,使得它在面對(duì)獵物時(shí)難以占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。沒(méi)有銳利的矛,缺少堅(jiān)硬的盾,章魚的先天條件并不好,如果想要生存下去,只能想想其他辦法了,而這個(gè)辦法就是使自己變得更聰明。
章魚在使自己變聰明這條路上走得很遠(yuǎn)、很極致,將它的軟體動(dòng)物同胞們,甚至全體無(wú)脊椎動(dòng)物同類們都拉下了很遠(yuǎn)的距離。軟體動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)主要由神經(jīng)節(jié)組成,神經(jīng)節(jié)是指由神經(jīng)細(xì)胞集合而成的結(jié)節(jié)狀構(gòu)造,像蝸牛、牡蠣這些軟體動(dòng)物的神經(jīng)節(jié)都比較小,聚集程度低,難以滿足復(fù)雜行為的需要。而章魚的神經(jīng)節(jié)高度聚集,形成了一個(gè)類似脊椎動(dòng)物腦部的組織,并且腦部分化出不同的區(qū)域行使不同功能,章魚的記憶和學(xué)習(xí)能力便由此而來(lái),幫助它們?cè)跉埧岬纳娓?jìng)爭(zhēng)中贏得勝利。
章魚神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)細(xì)胞的分布也獨(dú)具特色,神經(jīng)細(xì)胞的1/3集中于頭部,2/3集中于8條腕中,有相當(dāng)一部分感官信息可以不經(jīng)過(guò)大腦,而是直接在腕部的神經(jīng)細(xì)胞中進(jìn)行處理,這使得章魚的腕部有一定自主性。所以我們會(huì)看到章魚的腕部被切除后,即便經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間仍具有活動(dòng)能力,內(nèi)側(cè)的吸盤也保持著吸力。脊椎動(dòng)物絕大部分神經(jīng)細(xì)胞都集中于頭部,可以說(shuō)和章魚擁有的是兩套完全不同的神經(jīng)系統(tǒng),但兩套系統(tǒng)都很高效,都體現(xiàn)了不凡的智力水平。
以上的種種特征造就了我們看到的章魚,它是八條腿的機(jī)靈鬼,更是無(wú)脊椎動(dòng)物中的最強(qiáng)大腦。
章魚用 8 條腕抬高身體觀察周圍環(huán)境
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