偽裝隱藏,投放煙霧彈逃離危險,走出迷宮,甚至管理小團隊進行狩獵……這些諜戰電影中主角才有的技能和光環,其實都是章魚的日常啦!
“瞅啥呢?我可是最聰明的無脊椎動物呢”|molokinimaui.com
章魚是軟體動物門頭足綱八腕目下300多個物種的泛稱,最小的樹蛸全長不足5厘米,而最大的水蛸是個可以長到3米長的龐然大物。無論個體大小,章魚的身體結構看似都很簡單——一個橢圓形的包括了所有內髒器官的頭部,再配上8條腕足,全身柔軟,沒有骨骼,隻有吃飯的角質顎(牙齒)是硬的。這樣簡單的外表,似乎和高智商沾不上邊,甚至和我們熟悉的其他聰明的脊椎動物關係也十分遙遠。
但章魚的很多行為都能讓人感到驚訝,甚至有時會讓人懷疑它們是不是外星生物。比如,章魚會使用工具,將人類丟棄的椰子殼或者空貝殼拿來當防彈衣,保護自己柔軟的身體。比如,章魚的學習和記憶能力也很強,當被關進帶旋蓋的玻璃瓶時,可以輕輕鬆鬆打開瓶蓋逃跑;即使把它們關實了,它們也會知道自己被關了、是誰關的,不僅會努力尋找逃跑的機會,還會伺機搞破壞——奧塔哥大學之前飼養的章魚就曾反複朝燈管噴水,導致實驗室短路斷電。
章魚利用椰子殼做盾|Roger Steene
章魚為什麽這麽聰明?
章魚的這些行為,和它們柔軟靈活的身體有一定的關係,但要是沒有的智力支持,怕是不能這麽秀的。
章魚的高智商都藏在體內發達複雜的神經係統和強大的基因組裏。章魚有超過33000個編碼蛋白質基因,比智人還多了大幾千個;而且,章魚為了適應環境,還可以通過修改RNA來改變蛋白質的合成,這些改變可以適應神經網絡在不同環境完成不同的任務,例如學習和記憶新事物。
章魚的大腦和8條腿上有5億多個神經細胞(是老鼠的6倍多),其中隻有不到40%在大腦裏,其餘的都分布在8條腕足上。因此,章魚的大腦和腿是兩套相對獨立的——大腿享有高度的自治權,在執行大腦發送的指令時,大腿怎麽執行那都是自己說了算的,真正做到了用腳思考。
章魚保羅在選擇哪個隊贏的時候,此時雖然大腦選擇了德國,但有一條腿選了阿根廷|Kirsten
Neumann/REUTERS
因為有柔軟的身體和腿上數量眾多的吸盤,章魚的活動非常靈活敏捷;再加上驚人的高智商,因而,不管是走出實驗設計的迷宮、旋開玻璃瓶蓋逃跑和取食,還是反複向實驗室的燈管噴水導致短路斷電,這些騷操作對章魚來說都變成家常便飯。
章魚旋開玻璃蓋逃生|Youtube:@Mashable
不止能單幹,還會帶團隊
更讓科學家驚訝的是,章魚居然還會團隊管理。
章魚作為獨居動物,一般都是各過各的,沒有社會結構,有的甚至還有自相殘食的現象,彼此之間的合作基本僅限於時間短暫的交配。但是,一些生活在珊瑚礁的章魚和魚類之間的捕食合作卻很常見。這種跨物種之間的合作,可以打破物種本身活動範圍的限製,獲取更多、更豐富的食物,例如裸胸鱔和石斑魚之間的合作,裸胸鱔衝進礁石把魚嚇出來,石斑魚在捕食這些跑出礁石的魚的同時,又會把它們嚇回去,從而讓裸胸鱔也能夠捕食。
章魚是肉食性動物,主要捕食魚類和貝類等,特別鍾愛螃蟹和蝦等甲殼類。它們依靠八條腕足和吸盤上獨特的化學感受器搜尋和分辨獵物,因而捕食時一般是在礁石和沙地上走走停停,通過靈活的腕足到處摸一摸。
章魚搜尋食物的樣子|Forsythe and Hanlon (1997), Journal of Experimental
Marine Biology and Ecology
在紅海和太平洋的法屬波利尼西亞,科學家通過潛水觀察,分別發現章魚在捕食時,總會有一些石斑魚和羊魚短暫卻緊密地跟著在周圍,它們伺機撿漏,捕食被章魚從礁石或者珊瑚枝裏嚇跑出來的小魚和甲殼類等。
後來,在印度洋中部的查戈斯群島,科學家又發現了章魚和魚類合作捕魚現象——不過,這回章魚是團隊的核心,集結少於3隻魚的小團隊一起捕食,合作變得有組織性了。捕食前,章魚會給小夥伴發出行動信號,然後魚就會跟著章魚走,並在章魚搜尋食物時包圍在章魚周圍,堵住獵物任何可能的逃竄路線和空間。科學家猜測,當地兩次大規模的珊瑚白化導致了棲息地退化和物種豐度減少,因此章魚和魚類開始報團取暖,這樣才更有肉吃。
報團取暖的章魚和魚魚們|Bayley and Rose (2020) Marine and Freshwater
Behaviour and Physiology
好領導就得獎懲分明
過去觀察到的章魚和魚類的跨物種合作都比較簡單和諧,時間也都不長,大家各取所需,吃完就散夥了。一旦團隊壯大起來,事情就變複雜了,為了維持團隊和諧、促進持續合作、防止出現勞力剝削,老大就需要管理團隊成員,讓每位成員能有公平的付出和收入。對那些少幹活還搶著多吃飯的魚,聰明的章魚大哥可是一點情麵都不留,直接用一記左勾拳來懲罰這些合作夥伴。
章魚用腳擊打了一隻表現不佳的圓口副緋鯉|Eduardo Sampaio(2020), Ecology
在2020年的一項研究中,科學家在紅海拍攝到了章魚和石斑魚、羊魚和管口魚之間的合作。它們結伴覓食,分工明確,每個個體都要出功出力:章魚負責搜尋珊瑚和礁石裏的食物,管口魚和羊魚監視附近海底和水層中的食物,石斑魚則負責給章魚指明獵物的位置,整個合作過程長達一小時。
章魚身為這個跨物種覓食團隊的核心,有自己一套管理和控製團隊的辦法——擊打(punch)懲罰。一旦團隊中有魚不出力還搶食,章魚就會用一條腕足,出其不意地擊打懲罰這些魚,被擊打的魚會失去獲取食物的最佳位置。如果有非團隊成員試圖靠近撿便宜,章魚會直接把它驅逐趕跑。
合作過程中,章魚也是有私心的,會通過擊打來搶奪魚獲取的食物。不過,有時這種擊打並不是為了直接獲取魚偷吃到的食物,而是給它們教訓,整頓隊風。從長遠來看,章魚的這種懲罰行為可以維持長久的合作關係,畢竟合作是互惠互利的,大家都能通過合作獲取更多的食物。
對於這種團隊管理能力,科學家仍有很多謎團。比如,雖然章魚的記憶和學習的能力很強,但它們是從哪裏學會帶團隊的?難道是自己琢磨出來的嗎?以及,考慮到腕足有極高的自主性,那麽到底是章魚的大腦產生了私心、想黑掉小夥伴嘴裏的肉,還是它的腿饞了?