八条腿的机灵鬼

2020-07-14边力陈四清

知识就是力量 2020年6期

边力陈四清

章鱼的瞳孔接近矩形

当人们刚发现章鱼时，并没有察觉到它有多么聪明，相反，甚至还觉得它有些笨。2000多年前，古希腊哲学家、思想家亚里士多德就评价章鱼道：“它们看起来傻傻的，完全不会躲避人手的反复拨弄，很容易被人抓到。”其实这是因为章鱼生性好奇，喜欢探索周围环境，出现在面前的手掌正好满足了它的好奇心，并不是它缺少智力。随着人们对章鱼认识的不断加深，观察到它强大的变色能力、学习能力和非同一般的神经系统，才恍然大悟地发现章鱼竟如此聪明，部分科学家认为章鱼的智商和人类2岁的儿童接近，这在无脊椎动物中是绝无仅有的。

海中隐形者

藏在一片海草中的章鱼

章鱼是伏击猎物的高手，经常躲在石头后或空贝壳中等待猎物靠近，这时章鱼会改变自身的体色，将自己完全融入环境中，猎物在没有察觉到任何异样的情况下就被抓到了。更令人惊奇的是，这种变色是瞬间完成的，一个眨眼间它就消失在环境中了。这样的应变能力与章鱼的神经系统脱不了关系。

典型的神经反射弧通常包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器负责接收外界刺激，传入神经将刺激信号传递给神经中枢，神经中枢对传入信号进行分析并发出指令，传出神经再将指令信息传递到效应器，效应器根据指令进行相应的反应。

把身体埋在沙中守株待兔

章鱼的变色过程需要首先观察周围环境，将环境信息传递给大脑，大脑对这些信息进行分析解读，随后将变色的具体操作指令发送到皮肤，皮肤上成千上万个色素细胞再按照指令进行变化，完整地走完反射弧，最终实现变色。整个过程在短短几秒的时间内完成，让人不得不感叹章鱼神经系统的高效。

看我72变

拟态是指一种生物在形态、行为等特征上模拟另一种生物，从而受益的生态现象。章鱼中有一个种类叫作拟态章鱼，能够根据环境变化，通过体色、体态和行为的改变模仿狮子鱼、比目鱼、海蛇等至少十余种生物，完美地演绎了海洋里的“看我72变”。狮子鱼浑身长满了长长的锋利鳍条，为了模仿它，拟态章鱼会把腕足向各个方向撑开，并模仿它在海水中缓慢游动的样子;在模仿比目鱼时，拟态章鱼会把腕足摆到身后，脖子缩起来，把身子压的扁扁的;当拟态章鱼需要变身成海蛇的时候，会把六条腕足藏进泥沙里，只留下两条腕在外面，再变出海蛇特有的黑白相间条纹。

为了实现拟态，拟态章鱼在准备阶段首先需要学习其他动物的特征，将这些信息记忆下来，并确认自己能够进行模仿;当真正出现情况时，拟态章鱼还需要根据不同的对手，明确模仿方案，准确迅速地进行模仿，才能够化险为夷。如果没有强大的大脑，拟态过程中涉及的长期记忆、判断决策和快速反应是很难实现的。

机灵鬼的快乐生活

逃脱大师

章鱼借助聪慧的大脑，经常做出“金蝉脱壳”的壮举。研究人员很早就发现将章鱼放进特制的迷宫后，它总是可以自己寻找到正确的逃脱路径，逃离迷宫的束缚。

2016年，一只名为INKY的章鱼在新西兰的水族馆成功“越狱”。当天晚上工作人员忘记了把水缸顶盖盖好，这让INKY有机可乘，它从水缸盖的缝隙中逃出，在地面上摸索前行，钻进排水管口，沿着排水管道一路爬行，最终回到大海，重获自由。第二天工作人员还是通过地上残留的水渍，才破了这个案子。有人还发现，章鱼可以从拧紧盖子的密封罐子中逃脱，关在罐子中的章鱼竟然自己研究出了拧开盖子的方法，让人叹为观止。

因地制宜

狮子鱼拟态章鱼

章鱼能够根据具体环境，努力创造适合自身生存的条件。章鱼通常都有自己的巢穴，为了防止巢穴被其他生物抢走，部分章鱼在离开巢穴后会主动地拾取砂石把洞口遮盖住，让潜在的竞争者难以发现自己的巢穴。一種生活于热带的章鱼十分喜欢利用椰子壳躲避敌人的攻击，它们钻进椰子壳，并“背着”椰子壳在海底移动。移动时，章鱼仅仅伸出2条腕足，靠腕足的前后摆动带动整个身体前进，如同踩高跷一般，看起来十分滑稽。

玩心未泯

在应对生存挑战之外，章鱼还是个玩心未泯的家伙，而玩耍是高智能生物才有的特征。研究人员在水缸中投入一个空的塑料瓶，想看看生活于其中的章鱼有什么反应。在好奇心的驱使下，章鱼先用腕部去碰了碰塑料瓶，看看这个不速之客要干什么。触碰了一段时间后，章鱼开始向塑料瓶喷水，瓶子在水流的作用下撞向了水缸侧壁，随即又被反弹到章鱼面前。这激起了章鱼极大的兴趣，它再次兴致盎然地向塑料瓶喷水，前前后后重复了20多次之后才心满意足地离开。

2019年，研究人员甚至发现章鱼有可能会做梦！他们拍摄到一只睡梦中的章鱼不断变化体色，而体色改变的方式和它平时捕食猎物时十分相近，因而这只章鱼此时可能正梦见自己在捉螃蟹吃。

高智商的原因

一只章鱼蜷缩在椰子壳中

为什么章鱼会演化出这么多复杂行为？拥有这么高的智力呢？目前还没有一个准确的答案。一般认为这与章鱼所处的生存状态相关：作为一个全身柔软、肉质鲜美的软体动物，很多捕食者都对章鱼虎视眈眈;章鱼缺乏强有力的进攻武器，行动也不算敏捷，使得它在面对猎物时难以占据绝对优势。没有锐利的矛，缺少坚硬的盾，章鱼的先天条件并不好，如果想要生存下去，只能想想其他办法了，而这个办法就是使自己变得更聪明。

章鱼在使自己变聪明这条路上走得很远、很极致，将它的软体动物同胞们，甚至全体无脊椎动物同类们都拉下了很远的距离。软体动物的神经系统主要由神经节组成，神经节是指由神经细胞集合而成的结节状构造，像蜗牛、牡蛎这些软体动物的神经节都比较小，聚集程度低，难以满足复杂行为的需要。而章鱼的神经节高度聚集，形成了一个类似脊椎动物脑部的组织，并且脑部分化出不同的区域行使不同功能，章鱼的记忆和学习能力便由此而来，帮助它们在残酷的生存竞争中赢得胜利。

章鱼神经系统中神经细胞的分布也独具特色，神经细胞的1/3集中于头部，2/3集中于8条腕中，有相当一部分感官信息可以不经过大脑，而是直接在腕部的神经细胞中进行处理，这使得章鱼的腕部有一定自主性。所以我们会看到章鱼的腕部被切除后，即便經过很长时间仍具有活动能力，内侧的吸盘也保持着吸力。脊椎动物绝大部分神经细胞都集中于头部，可以说和章鱼拥有的是两套完全不同的神经系统，但两套系统都很高效，都体现了不凡的智力水平。

以上的种种特征造就了我们看到的章鱼，它是八条腿的机灵鬼，更是无脊椎动物中的最强大脑。