最接近外星人的生物,章鱼为什么如此聪明?新
在地球上最聪明的动物中,章鱼是独一无二的,因为它们在智慧发展进化道路上非常奇怪。澳大利亚哲学家彼得·戈弗雷-史密斯(Peter Godfrey-Smith)称章鱼是我们可能在地球上遇到的最接近外星人的生物,它们奇异的解剖结构说明了这一点:章鱼的思想并不集中在头部,而是遍布全身。它的触手上布满了神经元,赋予每条触手一种超灵敏的触觉、以及嗅觉和味觉的能力,似乎每条触手都有自己的想法。
这提出了一个显而易见的问题:章鱼为什么会变得如此聪明的?
但到目前为止,科学家对章鱼神经解剖学的大量研究都集中在一个物种上,即欧洲普通章鱼(Octopus vulgaris)——它体内的神经元数量与狗一样多,多达5亿个。在发表于《Current Biology》期刊的一项研究中,科学家对4种非常不同类型的章鱼进行解剖,发现章鱼的智力以类似于脊椎动物的方式进化。
四种章鱼脑袋大不同!
澳大利亚昆士兰脑研究所团队对四种生活模式不同的章鱼的大脑进行磁共振(MRI)扫描:
吸血乌贼(Vampyroteuthis infernalis),生活在深海中,严格来说既不是章鱼也不是鱿鱼;
蓝纹章鱼 ( Hapalochlaena fasciata),一种喜欢在夜间海洋中漫游时保持自我的有毒生物;
两种日行性章鱼:藻类章鱼(Abdopus capricornicus)和蓝章(Octopus cyanea)。
从章鱼大脑的磁共振造影图像来看,这四种章鱼的大脑各不相同。更令人意想不到的是,章鱼大脑出现很多皱褶。
研究团队将几种章鱼大脑的视叶(optic lobe)和垂直叶(vertical lobe)两区的脑回指数(gyrification index,GI)进行量化。脑回指数说的是大脑皮层的折叠程度,拥有较多皱褶,每单位大脑可处理的信息就能较多。通常情况下,生活在较复杂环境,或能表现较多样化行为的动物会有较多脑皱褶,但这并非普遍现象,多数动物的脑部都没有褶皱。
结果发现,四种章鱼中只有吸血乌贼的大脑都比较光滑,可能是跟它生活在深海的信息复杂性较低,不须处理太多样的信息所致。而且通过观察它的大脑,科学家们能够了解到它具有类似鱿鱼和类似章鱼的特征的奇怪混合体。
综合过往的信息和研究,团队认为章鱼的智力以类似于脊椎动物的方式进化——特别是基于适应周围环境的需要。这意味着尽管它们很久以前就与脊椎动物不同,但它们在发展智力方面有一条趋同的进化路径。也再一次证明,章鱼为什么可以成为地球上最聪明的物种之一。
这是否意味着章鱼的智力和人类一样复杂呢?团队表示,科学家只能肯定地说章鱼足够聪明,可以记住地标并从它们的水箱中跳出来。但实际上,我们在很多方面对章鱼依旧知之甚少。因为地球上聪明动物,往往善于交际且长寿,毕竟大脑需要时间进化。相反,生命短暂、孤独和聪明等特征为何组合在章鱼身上,仍旧是谜。
章鱼不是外星人,但是很酷!
其实章鱼特别容易受到外星理论的影响。上世纪70年代,科学家猜测寒武纪生命大爆发源于宇宙病毒的涌入,章鱼的生命发展过程和地球任何预先存在的生命形式中都不容易找到,就地球生命进化而言,章鱼似乎是从遥远的‘未来'借来的。
不过2016年的一项研究非常清楚地表明,要确认章鱼的地球起源,人们只需看它们的 DNA。章鱼与其他动物——蜗牛和蛤蜊、苍蝇和人类等有很多相同的基因,表明它们有共同的祖先,因此与我们都是来自同一个星球。
尽管事实如此,但它身上存在的许多不可思议的东西仍令科学家们着迷:不是外星人,胜似外星人!
首先,章鱼有真正的蓝色血液。为了在深海中生存,章鱼进化出一种富含铜的血蓝蛋白——铜原子和氧分子结合形成二价铜离子,从而将其血液变成蓝色。当水温非常低且周围没有太多氧气时,血蓝蛋白在运输氧气方面比血红蛋白更有效,但这个系统也使它们对酸度的变化极其敏感。事实上,章鱼的蓝色血液也不是地球独一份,一些狼蛛、蝎子和马蹄蟹的血液都是蓝色。
其次如文章开头所说的——章鱼的触手都有自己的想法。章鱼三分之二的神经元位于它的触手中,而不是它的头部。因此,当它们的主人忙于做其他事情时,触手可以解决如何打开贝类的问题。而且触手甚至在被完全切断后还能做出反应,这就是为什么人们死于试图吞下活章鱼的触手却发现仍在反击(据报道,韩国因活吃章鱼这道菜,平均每年有6人死亡)。
还有就是章鱼有三颗心脏,这三颗心脏的作用略有不同。一颗心脏在全身循环血液,而另外两颗心脏则将血液泵入鳃,以吸收氧气。当章鱼游泳时,负责全身血液循环的心脏实际上停止跳动,这可以解释章鱼为什么喜欢爬行而不是游泳,因为太累了。
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