走上“捷徑”的章魚
2008年,在德國科堡市海洋之星水族館內,發生了一件詭異的事情。水族館的工作人員早晨上班,卻發現里邊異常安靜,所有的電源都被切斷了。對此,工作人員一開始并沒有過多懷疑,只是認為,某個地方短路導致跳閘,重啟一下就行了。
然而,電力系統莫名其妙短路的事情,接二連三地發生,連著三天。工作人員早上上班,都發現電力系統短路了。為了弄清楚真相,工作人員晚上下班之后,分成幾個小組輪流守夜。他們驚訝地發現,罪魁禍首竟然是水族館里一只名為“奧拓”的章魚。
當工作人員下班之后,奧拓就爬出水箱,朝著自己頭頂上的燈呲水。水族館的主管說:“也許是因為燈光過于明亮,讓它覺得煩躁。”
這已經不是章魚第一次做出這種驚世駭俗的事情了。比如很多研究人員發現,印度尼西亞的章魚會收集裂開的椰子殼,為暴風雨天氣做準備。而最經典的就是,預測世界杯比賽結果的章魚“保羅”。
那它們是怎么擁有智力的呢?
章魚屬于軟體動物,約在8億年前,它們和人類同屬一個祖先。大約在5.7億年前,章魚的祖先和人類的祖先分開進化。它們在和人類“分家”之后沒多久,就走上了“捷徑”。它們快速進化出了智力,領先人類幾億年。
因此,在學術研究中,章魚也一直被看作是“智力的第二種起源”,擁有和哺乳動物完全不一樣的腦神經結構。根據科學家對章魚的研究,發現它們的大腦內,有5億個神經元,腦化指數為1.23,高于以“聰明”著稱的靈長類動物——猴子和猩猩(猩猩的腦化指數為1.15)。
可能很多小伙伴就覺得納悶了。章魚這種滑不溜秋,軟了吧唧的動物,怎么可能比猴子、猩猩聰明呢?真別說,章魚看著不咋地,但它們的智力水平還真就比猴子和猩猩高。甚至,它們的智商高到人類無法理解,被當成外星物種!
章魚特殊在哪?
(1)9個大腦
人類只有一個大腦。并且,它是身體所有神經系統、器官的控制中樞。但章魚不一樣,章魚擁有9個大腦,位于它們頭部的是體積較大的神經中樞大腦,剩下的8個大腦,則分布在它們的8條觸手里。
由于這種特殊的大腦分布方式,章魚體內的神經系統只有40%集中在大腦中樞附近,剩余的60%分布在8條觸手里面。所以,章魚可以十分靈活且協調地控制自己的8條觸手,還能讓觸手完成高度復雜的動作,靈活程度遠勝于人類的肢體。
(2)能“思考”的皮膚
得益于9個大腦和4000萬個感受體,章魚給自己裝備上了“會思考的皮膚”。作為一種沒有多少攻擊手段的軟體類動物,章魚是海洋里很多動物的捕獵首選。
遇到天敵的時候,章魚可以在0.2秒的時間內,將皮膚的顏色擬態成周圍環境的顏色,并且利用肢體的彎曲配合表演,讓自己看著更像是“假的”;必要的時候,章魚甚至可以調節自己皮膚的光滑紋理,讓自己的表演更加逼真。
《實驗生物學》的相關文章指出,章魚的皮膚中含有和眼睛里一樣的色素蛋白,這類蛋白可以讓它們用皮膚感知光線,在某種程度上,可以當作是章魚的第六感。
它們的智商高到人類無法理解
章魚體內有9個大腦、3個心臟、2套記憶系統(一套在大腦、一套在腕足吸盤)。更神秘的是,人類至今都沒有搞明白,章魚的智力(智商)到底是怎么來的。一個物種出現在地球上,然后突然以某種不為人知的方式,獲得了智力,所以很多科學家把章魚當成是外星物種。不過,這種沒有根據的說法,很快就遭到了否定。
2015年以后,科學家通過研究,獲得了章魚DNA的藍圖,并且發現,章魚有大量與腦部形成相關的基因。在此之前,這類基因僅僅在脊椎動物身上被發現。
而一般情況下,生命體的遺傳基因構造,要遵循“中心法則”,即遺傳信息從DNA傳遞給RNA,再從RNA傳遞給蛋白質,進而完成遺傳信息的轉錄和翻譯。在這個過程中,會產生一種名為信使RNA(mRNA)的DNA副本,mRNA的功能是精準指導某種特定的蛋白質合成。
在大部分動物遺傳信息的搭建過程中,mRNA都是無法被調整的。哪怕是人類,也只能調整一小部分的mRNA。然而,章魚這個bug(系統漏洞)一般的物種,壓根就不遵循“中心法則”,它們的大腦中,大部分的mRNA都可以被編輯。
因為章魚可以編輯mRNA,所以它們大腦的復雜程度,遠超人類的想象,人類無法理解。因此,章魚智慧的“來源”,可能不是人類已知的基因。不過,目前科學家們正在探索,章魚編輯mRNA,是否真的是它們產生智力的關鍵因素。
隱藏在DNA中的“智商證據”
2015年,沖繩理工學院的教授Daniel Rokhsar和芝加哥章魚神經學家Oleg Simakov合作,在實驗室成功地對加亞雙斑章魚進行了基因組測序,他們似乎找到了章魚隱藏在DNA里的“智商證據”。
基因中,有一組被稱為原鈣粘蛋白的蛋白。這組蛋白參與了大腦環路的構建,它們允許正確的神經元相互連接,所以原鈣粘蛋白一直被認為是讓脊椎動物變得更加聰明的關鍵。章魚的近親帽貝,只有17到25種原鈣粘蛋白;脊椎動物有70種原鈣粘蛋白(另有100多種相關的鈣粘蛋白);而章魚體內的原鈣粘蛋白,則多達168種。
并且,在章魚基因中,“鋅指”基因(可以調節基因的轉錄)的種類為1790種。要知道,人類身上只有764種“鋅指”基因。科學家猜測,大量的“鋅指”基因可能參與了章魚大腦基因網絡的調節活動。設想一下,如果人類擁有這么多的原鈣粘蛋白和“鋅指”基因,大腦會有多發達?
盡管目前為止,人類還沒有完完全全證明,或者理解章魚智力(智商)的來源,但我們相信,在未來的某一天,人類可以解開章魚身上的謎團。