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章鱼聪明吗? 探索章鱼的大脑

章鱼的大脑与人类有相似之处。了解章鱼有多聪明。

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图片来源:Andrea Izzotti/Shutterstock

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“章鱼是一种愚蠢的生物,因为它会靠近人的手,如果它被放入水中,”亚里士多德在 2000 多年前的《动物史》中写道。但章鱼的好奇心行为,在近年来越来越引起科学家的注意,揭示了它们的聪明才智。

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诸如 2020 年奥斯卡获奖纪录片《我的章鱼老师》以及西蒙妮·蒙哥马利的《深度智慧》等文章,都将章鱼描绘成好奇、敏感甚至爱玩耍的生物。

章鱼聪明吗?

研究人员越深入研究章鱼的基因、大脑和感官能力,就越会发现它们与我们自己的思维 惊人地相似,同时又与我们物种体验世界的方式存在奇特差异——它们的手(或吸盘臂)与我们的手(或吸盘臂)并驾齐驱。

章鱼是软体动物,与蛤蜊和蜗牛属于同一门。我们在进化上大约在 6 亿年前分开;我们最近的共同祖先是扁形虫。尽管进化距离遥远,但我们的大脑在某些核心元素上是共通的。


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章鱼有多聪明?

章鱼会以各种方式运用它们的智慧。互联网上流传着许多关于章鱼 逃离水族箱、穿过房间、偷吃其他水族馆生物,然后悄悄溜回家的故事。

昆士兰大学专门研究头足类神经生物学的研究员温-松·钟(Wen-Sung Chung)说,它们在野外的捕食行为展现出“高度复杂、经过计算的行为”。

他表示,它们可以根据地标或天空的偏振模式进行觅食导航,并且它们还练习“跨物种合作捕猎:鱼和章鱼可以一起捕猎。这在动物界非常罕见。”

梅瑟(Mather)说,除此之外,章鱼还表现出一种仅限于狼、海豚和人类等高度智慧动物的行为:它们玩耍


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人类与章鱼的大脑

人类和章鱼的大脑都包含中央处理区域,负责决策以及整合来自多个来源(如我们的感官器官)的信息。

我们的大脑是两叶形的,呈双侧对称,并且位于头部。但尽管有这些相似之处,我们的神经系统却以出人意料的方式分化。最引人注目的可能是与章鱼最显著的特征有关:它们的触手。

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延伸阅读: 我们与章鱼共享智慧,现在我们知道原因了


自主决策的触手

章鱼的触手(不是腕足——腕足上没有吸盘)在字面上拥有自己的思维。章鱼的神经元(或神经细胞)中有三分之二位于其触手中;每个吸盘都有自己控制它的神经元。这使得每个触手在运动、感知周围世界甚至进行低级决策方面都拥有相当大的自主权。

莱斯布里奇大学心理学教授、电影《我的章鱼老师》的科学顾问珍妮弗·梅瑟(Jennifer Mather)说:“如果我砍掉你的胳膊,它就会在地板上。”“如果我砍掉章鱼的一只触手,它会在一段时间内像一个独立的个体一样行动。”

总的来说,梅瑟认为,这种分散的神经元网络和自主的部分使得章鱼大脑“不像我们的大脑那样是一个控制系统”,但她指出,人类的身体各处也有神经元,包括沿着四肢延伸到末梢的长神经细胞,以及肠道中的神经元。章鱼只是将这一概念发挥到了极致。然而,梅瑟说,流行的“有趣事实”——章鱼的每个触手都有一个大脑——是不正确的。

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通过章鱼的眼睛感知世界

在感官处理方面,章鱼的眼睛与我们一样有晶状体,但它们看不到颜色。这使得科学家们更加困惑,因为章鱼拥有变幻莫测的色彩变化能力,它们用这种能力来隐藏和交流。相反,章鱼可以感知偏振:光波振动的不同方向。

这可能是章鱼更有用的感官工具,因为有色光容易被深水过滤掉,尤其是在光谱的红色端,但偏振受到的影响较小。除了这些不同的视觉处理方式外,章鱼还拥有令人印象深刻的化学感官能力。

凭借这些组织和感官处理工具,章鱼还表现出大量行为,这些行为在研究人员(以及非科学家)看来显然是高度智能的。苏塞克斯大学神经科学家阿尼尔·塞思(Anil Seth)认为,章鱼可以帮助我们构想一种与我们截然不同的智能形式。

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他写道:“如果宇宙中有感知能力的外国人,” “一种尝试理解他们可能拥有什么样的意识的方式是思考普通章鱼的内在宇宙。”


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深入了解章鱼的大脑

科学家们仍在发现新的机制来解释章鱼为何能如此认知复杂;一项最新研究发现,章鱼大脑中含有异常高含量的非编码 microRNA 分子,这些分子用于调控基因和构建蛋白质。

但关于导致章鱼拥有聪明大脑的进化压力,梅瑟有一个假说。她记得小时候看了雅克·库斯托(Jacques Cousteau)的水下电影,其中包含章鱼等海洋生物。

她说:“他称它们为‘智慧的软体’,这实际上触及了章鱼的一个非常重要的方面。它们没有所有这些物理保护——它们没有外骨骼,没有刺,味道也不难吃。所以,它们生存的方式基本上是靠它们的智慧。”


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