纸鹦鹉螺章鱼是一群与众不同的章鱼。雌性会分泌一种薄而白色、易碎的壳，称为纸鹦鹉螺壳。它们将手臂蜷缩在这个美丽、半透明的家中，在开阔的海洋中漂流，而其他章鱼物种则沿着海底爬行。这种壳通常被描述为卵囊，但章鱼专家Julian Finn和Mark Norman发现它还有另一个功能——它是一个有机压载舱。
纸鹦鹉螺章鱼利用它的壳从水面捕获空气，然后潜入水深处，在那里，被包裹的气体完美地抵消了自身的重量，使其能够毫不费力地漂浮，既不上浮也不下沉。芬恩和诺曼拍摄了活体动物捕获气泡的视频和照片，解决了千年来的争论之谜。
科学家们长期以来一直想知道纸鹦鹉螺章鱼壳的用途。亚里士多德这样一位思想家也提出了一个假设。公元前300年，他提出雌性章鱼利用它的壳作为船，漂浮在海面上，并利用触手作为桨和帆。尽管没有证据支持这种“航行假说”，但数千年后，儒勒·凡尔纳在其著作《海底两万里》中描述了航行的纸鹦鹉螺章鱼，使其再次受到推崇。
自1923年阿道夫·奈夫的研究以来，这种壳一直被认为是纸鹦鹉螺章鱼卵的容器。在与雄性（比雌性小约8倍，轻600倍）交配后，雌性用两根大触手的尖端分泌出纸状的壳。她把卵产在结构内，然后自己也蜷缩在里面。除了她的卵，她唯一的同居者是雄性的一条手臂——生殖腕。这条手臂兼作阴茎，在交配时折断并留在雌性体内。
除了雌性、她的卵和她分离的精包之外，纸鹦鹉螺的壳里通常含有气囊。奈夫认为这些气囊是一个问题。他认为，这些无意中产生的气囊最终会将纸鹦鹉螺困在海面，并使它们丧命。这当然可以解释有时发现的大量纸鹦鹉螺搁浅，但奈夫没有证据支持他的说法。其他人推测，气泡是由水族馆中的曝气装置引起的，并且只在圈养的纸鹦鹉螺中观察到。还有人认为这些动物故意利用气囊来保持浮力，但直到现在，这都只是猜测。
芬恩和诺曼加入了这场争论。他们的名字对常读的读者来说可能很熟悉——他们发现了携带椰子壳作为盔甲的轰动章鱼、可以准备墨鱼餐的海豚厨师以及令人敬畏的拟态章鱼。和早期这些发现一样，他们对纸鹦鹉螺章鱼的研究是基于对野生动物的观察。他们从日本海的渔网中救出了三只大纸鹦鹉螺章鱼（Argonauta argo），将它们释放到冲泊港，并拍摄了它们适应自由时的情景。正是他们美丽的视频点缀了这篇文章的顶部。
所有雌性在释放前都经过检查，以确保它们的壳中没有预先捕获的空气。没有这些空气，它们就有下沉的危险，并且难以保持壳直立。所有三只动物都以相同的方式解决了这个问题。
它们都用漏斗冲向海面，让壳的顶部在上面的空气中漂浮。壳的顶部有几个孔，可以让纸鹦鹉螺吸入空气，然后迅速挥动两条手臂将其密封在里面。密封好这个气囊后，它将漏斗向上指向，将壳从水面滚开，迫使自己下沉。当这个压缩的气泡抵消了它的重量时，纸鹦鹉螺就会水平稳定下来并开始游泳。
奈夫显然错了。空气并非危及生命甚至不是无意产生的——纸鹦鹉螺故意引入空气并完全控制它。一旦这些动物再次潜水，芬恩和诺曼抓住它们并将其旋转360度——没有一个气泡冒出来。“令我欣喜的是，纸鹦鹉螺立即解决了数十年来相互矛盾的观点，展示了它们获取和管理从水面获得的空气的专业能力，”芬恩说。
这种中性浮力对于生活在开阔海洋中的动物来说是一个巨大的好处，因为它们不必花费能量来保持在水柱中的位置。其他头足类动物使用鳍、水射流以及（在真正的鹦鹉螺的情况下）分室壳的组合。纸鹦鹉螺章鱼是唯一已知使用气泡的物种，但这显然是一种有效的策略。芬恩和诺曼观察到，一旦它们捕获了气囊并达到正确的深度，它们就可以游得足够快，甚至能超过人类潜水员。
通过在水面晃动，纸鹦鹉螺章鱼还可以捕获相当大的空气体积，这反过来又允许它在达到中性浮力之前到达更深的深度。芬恩和诺曼认为，这可能使这些不寻常的章鱼能够避开海洋的表层，在那里它们很容易受到鸟类和其他顶级捕食者的攻击。
这种对更深水域的偏好也可能解释了为什么这种行为以前从未被观察到，尽管纸鹦鹉螺章鱼在水族馆中很常见。它们只是没有被饲养在足够深的水箱中。这些动物像在野外一样产生气囊，但由于无法潜到正确的深度，空气只会将它们再次带回水面。
作为一种浮力辅助工具，纸鹦鹉螺章鱼的纸壳表面上类似于其同名物种，即带壳鹦鹉螺（右）的坚硬壳。这些动物也使用带有 trapped air 的壳，但它们的壳永久地附着在它们的身体上，并且内部被分成许多充满气体的腔室。鹦鹉螺和纸鹦鹉螺章鱼这两个群体只是远亲，但它们都以类似的方式控制着它们的浮力。
纸鹦鹉螺章鱼的解决方案无疑更简单、更灵活，但鹦鹉螺更坚固的壳可以防止增加的水压过度压缩被困的空气。因此，鹦鹉螺可以潜入比纸鹦鹉螺章鱼深得多的地方，深度可达750米。
芬恩和诺曼的研究可能解决了长久以来的纸鹦鹉螺章鱼之谜，但关于这些神秘而美丽的动物仍有许多有待了解。尽管人们早在古希腊就知道了它们，但它们的行为、分布和生物学仍然笼罩在神秘之中。为了了解更多信息，芬恩和诺曼正在进行一项关于澳大利亚纸鹦鹉螺章鱼的调查，他们还建立了一个网站，详细介绍了您如何帮助他们进行Argosearch项目。
参考文献：Proc Roy Soc B http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2010.0155
图片：视频和底部照片由日本水下电影公司的Yasushi Okumura提供；所有其他照片由Julian Finn提供
