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章鱼移动方式如此奇特的三个原因

章鱼是迷人的生物,它们利用各种运动方式来导航其生存环境。了解更多关于章鱼移动的独特方式,以及它们如何探索海底世界。

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图片来源:Kevin Bryan/ https://www.flickr.com/photos/mentalblock/6968924997

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当然,章鱼没有任何普通之处。正是这种动物向我们展示了没有脊椎并不意味着缺乏智慧。但是,当研究人员将一些章鱼带到实验室研究它们究竟是如何移动时,他们的发现既可以预料又出乎意料地令人费解。

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(图片来源:Kevin Bryan/ https://www.flickr.com/photos/mentalblock/6968924997)

Kevin Bryan/ https://www.flickr.com/photos/mentalblock/6968924997

耶路撒冷希伯来大学的科学家们研究了九只渔民从海里捕捞来的普通章鱼(*Octopus vulgaris*)。当这些动物在实验室适应后,科学家们一次将它们放入一个底部透明的鱼缸中。他们使用鱼缸下方和旁边的摄像头,一丝不苟地追踪这些无脊椎动物是如何爬行的。视频揭示了章鱼的三种怪异之处。

它们可以随时向任何方向移动。让我们花点时间来谈谈章鱼的身体。就像你我一样,章鱼具有“双侧对称性”。这意味着它有左右两侧,是彼此的镜像。如果你能将章鱼(或人类)沿着一条穿过眼睛的线对折,两侧会完全重合。但与人类不同的是,章鱼还具有“径向对称性”。


阅读更多:章鱼大脑的内部构造


想想水母或海葵,它们的各个部分从中心点向外辐射。章鱼也是以这种方式排列其八条腕足。有时很难分辨章鱼正朝哪个方向。作者写道:“这种动物柔软而极具弹性的身体可能会误导,并隐藏其准确的身体朝向。”因此,他们根据章鱼的中线(穿过其四条左臂和四条右臂)所指向的方向来编码其视频。

忽略它松软的身体;箭头显示了这只章鱼的朝向。他们发现,章鱼可以朝着任何方向爬行,这与其朝向无关。章鱼似乎更喜欢以 45 度角移动,而不是直接向前或向后。作者认为这是因为章鱼的眼睛位于头部两侧。在它两个视野的边界处,它可能拥有最差的观察点。

尽管有这种偏好,但章鱼随时可能去任何地方。它们有两个定向系统。脖子并非章鱼众多的优点之一。这意味着它无法在身体上转动头部。要转动脸部,它必须转动整个身体。但科学家们发现,章鱼在独立控制身体朝向和移动方面。换句话说,它们朝向哪个方向与其前进方向无关,反之亦然。


阅读更多:通过章鱼的眼睛看世界


它们可以在一个方向爬行时转动身体。或者,它们可以在保持身体朝向不变的情况下改变方向。它们没有节奏。章鱼通过推力来爬行。它们会收缩一条腕足,将其固定在地面上,然后再次伸展以向前推进。科学家们追踪了这些“步伐”,以了解研究中的动物以何种顺序使用它们的腕足。

他们看到章鱼的爬行没有任何模式或节奏。不是左-右、左-右。也不是一-二-三-四。这种模式的缺失与大多数其他动物的运动方式不同。实际上,算了:这是与所有已知动物的相反。作者 Guy Levy 表示,也许章鱼柔软的身体用其他动物使用的策略是无法控制的。

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因此,这些动物不得不进化出自己的移动方式。当章鱼游泳时,它们的运动方式要简单得多:腕足一起移动。但 Levy 说,“没有节奏的迈步”与“自然界中所有已知的运动模式都不同”。一方面,这令人震惊且新颖。“另一方面,章鱼的一切都不同且令人惊讶,” Levy 说。“我们早就预料到会有惊喜。”

Levy G, Flash T, & Hochner B (2015). Arm Coordination in Octopus Crawling Involves Unique Motor Control Strategies. Current biology : CB PMID: 25891406

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阅读更多:章鱼如何体验世界?

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