章鱼的智商有多高，竟然可以统治世界？

2018-07-06

奥秘(创新大赛) 2018年2期

章鱼，又称石居、八爪鱼、坐蛸、石吸、望潮、死牛，属于软体动物门头足纲八腕目。章鱼有8个腕足，腕足上有许多吸盘；它们有时会喷出黑色的墨汁，帮助逃跑。有些章鱼有相当发达的大脑，可以分辨镜中的自己。

章鱼是生活在海里的小生灵，以八条腕足和球状的头为人所知。关于它们，有太多新奇古怪、有趣迷人的故事。

最接近外星生物的物种

章鱼拥有3.3万组基因，较之人类大概多1万组，这将它们和其他无脊椎动物区别开来。章鱼十分聪明，甚至能使用工具。通过基因解码，科学家发现章鱼拥有一套和人类相似的基因，这让它们能够建立神经网络，这解释了为什么章鱼具有学习能力……总之，我们都开始怀疑章鱼真的是外星生物了！

这项研究由诺贝尔奖得主、日本冲绳科学技术大学院大学教授布伦纳发起，对常见的加州双斑蛸90基因组作排序和注释。

在无脊椎动物当中，头足纲动物的神经系统是最大的。头足纲的基因组大而复杂，测序和组装都具有挑战性。研究发现，八爪鱼和其他无脊椎动物基因组之间有着惊人差异，它们的约3.3万组基因中，约3500组都是其他动物所没有的，当中很多组基因都是负责大脑、爪、吸盘、和隐身能力。

章鱼可以走迷宫，并且记住走过的路。

报道称，联手研究的芝加哥大学学者拉格斯代尔表示，由于有着巨大、高度发达的大脑，因此像八爪鱼这类头足纲动物是地球上最聪明动物，显示出高级的解决问题和学习行为。

章鱼基因计划是一个庞大研究项目，旨在绘出章鱼这种复杂软体动物的DNA结构。芝加哥大学和冲绳科学技术大学院大学的科学家们主导这一计划，而且有了惊人发现：章鱼的基因序列和地球上的其他生物太不一样了。

拥有与人类相似的基因

我们评价动物的智力，通常使用三个标准：动物的行为技能有多丰富？行为是复杂和适应性的，还是刻板、反射性的？动物学习和记忆得多快和多好？

章鱼甚至能从里面旋开这样的瓶盖，逃之夭夭。

章鱼的七条手臂和柔软的身体赋予它惊人的大量技能。章鱼可以挤过很小的洞。它们用布满复杂吸盘的八条手臂来站立、行走、爬行、游泳、捕食猎物，打开贝壳、抓取目标、探索环境、伪装、收集石头、挖洞等等。

章鱼通过高度发达的照相机式眼睛，和遍布全身肢体、吸盘的化学感觉细胞来加工大量感觉信息。

究竟是怎样的基因，给了章鱼外星人一样的生理能力？它们如何做到这么专业地伪装自己？它们如何控制和再生八条手臂？最让人困惑的是，它们如何变得这么聪明——可以快速学习，解开谜题，甚至使用工具？

发表在《自然》杂志上的研究发现了章鱼大量未经探索的新基因，就像人类在历史长河中进化出来的那些高级基因一样。

章鱼有着数量和人类接近的碱基对，并且有更多的基因用于编码蛋白。其中原钙粘附蛋白是最典型的改变。原钙粘附蛋白是神经元发育和相互联系形成的关键分子，研究发现章鱼原钙粘附蛋白是哺乳动物的两倍以上，这可能是为什么它们有如此复杂的大脑和特殊生存技能的原因。此外，章鱼还有大量其他基因涉及复杂的神经网络发育，而这些基因也存在于哺乳动物中。原来，章鱼不光有和我们一样的照相机式眼睛、闭循环系统和巨大的大脑，还有许多和我们类似的基因。章鱼和人类沿着迥然不同的进化之路，竟然殊途同归。

（图一)

无脊椎动物中最聪明的家伙

章鱼确实很聪明，应该是无脊椎动物中最聪明的物种。神经元的数量是动物智慧的一个指标，我们可以把章鱼和其他动物做一个比较。

从图一中可以看出，章鱼的神经元数量超过了很多哺乳动物，这可以作为它拥有超凡智能的一个旁证。当然，神经元多并不一定代表着聪明，比如，大象的神经元数量就是人类的3倍。章鱼和人类最接近的共同祖先是7.5亿年前的一种毫无智能可言的蠕虫。从那以后，两个物种用完全不一样的方式发展出了自己的智能。所以，它们的神经系统工作方式有巨大的差异。

和人类一样，章鱼也有一个作为神经中枢的大脑，但是这个大脑只集中了全身神经元的40%，其余60%的神经元分布在8个腕足内，形成独立的神经索。这样，章鱼的每一条腕足都有很强的独立行动能力，在没有大脑参与的情况下，可以单独完成很多复杂的任务。大脑只需要对腕足下达一个抽象程度很高的命令，然后腕足就会自己判断怎样完成，而不需要大脑去控制每一个细节。虽然人类的脊髓也可以完成一些低级反射，但是章鱼腕足的神经索自主程度无疑要高得多。

关于章鱼，你所不知的冷知识

1.最古老的章鱼化石来自2.96亿年前——比恐龙还早数百万年。章鱼和它的近亲们，乌贼和鱿鱼，组成了现代的头足类动物。

2.很多人将它们的八只“脚”称为“触手”,其实并不准确，它们应该被称为“腕足”。大多数章鱼在每条腕足的底侧都有吸盘。每条腕足都能各自为政，章鱼60%的神经元都长在腕足上。也就是说，章鱼是多线程作业小能手，一条腕足在岩洞里摸来摸去找吃的，另外一条还能砸贝壳。

3.章鱼有很多不同的尺寸。普通的章鱼长30.5～91.4厘米，体重3～10公斤。大太平洋章鱼是最大的章鱼，它们通常能长到5米长，体重约50公斤，其中一个被记录的体重超过272公斤，长度是9.1米。最小的章鱼是沃尔夫章鱼。它的长度小于2.5厘米，重量小于1克。

4.据《国家地理》杂志报道，大多数章鱼的身体都很柔软，使它们能挤进小裂缝和缝隙。2016年4月，新西兰国家水族馆的一只章鱼竟然从鱼缸中挤了出来，这条排水管直接通向大海。然后，它就游向了那广阔的天地。

5.你不知道吧，章鱼有三颗心脏。根据世界动物基金会的说法，其中一个心脏将血液运送到全身，另外两个则是通过它的鳃供血。章鱼的血液是蓝色的，因为它含有一种以铜为基的蛋白质，叫做血蓝蛋白。

6.章鱼并不总是黏糊糊的。章鱼和鱿鱼的祖先都有硬壳，那为什么现在它们都变得这样软乎乎的呢？原来，它们这些海洋动物在侏罗纪和白垩纪时期失去了坚硬的“移动家园”。研究人员认为，这种壳的丢失可能帮助了今天的章鱼、乌贼和乌贼的远古亲属更加灵活地躲避捕食者和捉住猎物。

7.对于章鱼来说，哪里的海洋都是它的家。它们大多数都是深海生物，这也就意味着它们生活在水的表层，在贝壳、礁石和缝隙中。一些物种生活在海底，它们搭窝是从洞穴中挖出来的。章鱼往往是独居的，尽管它们有时也会和其他章鱼相互接触。有些种类的章鱼在夜间狩猎，而另一些只在黄昏和黎明狩猎。

8.众所周知，当它们被吓到时，会喷出一种黑色的液体，有时被称为“墨水”。这将会使潜在的攻击者暂时失明并被迷惑，给章鱼争取时间游走。根据史密森学会的文章，这种“墨水”还可以使攻击者的嗅觉和味觉更加迟钝。

9.章鱼也可以通过改变颜色来隐藏和匹配周围的环境。它们可以变成蓝色、灰色、粉红色、棕色或绿色。根据世界动物基金会的数据，章鱼还可以弯曲身体，以模仿鳗鱼和狮子鱼等更危险的动物。如果一只章鱼真的被抓住了——不用担心，它们可能会失去手臂，但是手臂还是会重新长出来的。

10.章鱼是食肉动物，食物包括蛤、虾、龙虾、鱼、鲨鱼甚至鸟。章鱼通常会放下猎物，用胳膊包住它，然后把它放进嘴里。

11.章鱼的寿命很短，有些物种只能活6个月；其他物种，比如北太平洋巨型章鱼可以活5年。根据世界动物基金会的数据，章鱼的体型越大，寿命就越长。无论如何，当章鱼交配后，它们很快就会死去。

12.章鱼自出生之时起就独居。小章鱼只需极短的时间就能学会应有的本领，并且与大部分动物不同，小章鱼的学习不是以长辈的传授为基础。虽然它们的父母遗传给了它们一些能力，但小章鱼通过独自学习捕食、伪装、寻找更好的住所来发展自身解决新问题的能力。

13.章鱼的伪装技巧和快速逃脱能力众所周知，而它们的社交能力也很出众。研究发现，章鱼并非只是整天捕猎和从捕食者鼻子底下溜走的独行侠，其实男男女女的章鱼们还经常热衷于用各种奇葩的姿势和颜色互相交流。随着颜色和“手势”的变化，它们的行为模式也会跟着变化。如果两只章鱼以深色互相靠近，它们的冲突通常会升级，而如果一方的颜色变浅，则意味着它打算开溜了。

章鱼的腕足没有骨骼，灵活性非常高，可以在任何位置，以任意角度弯曲，完成很多在我们看来十分匪夷所思的动作。在它高度发达的神经系统控制下，章鱼的很多行为从人类的角度来看，表现出了高度的智能。