《Discovery终极指南系列八爪章鱼》
以下为朗读小姐姐全文音频
作者 |SimonSpichak
翻译|橘颂
审校|酷炫脑主创&Yael
朗读|鸽仔
美工|雪今金
编辑 |小注
章鱼和它的同类们是最接近我们幻想的外星智能生物，其独特的神经结构以及各种“超能力”引出了许多关于智力的重大议题。
2016 年，一名大胆的新西兰囚犯在某个夜晚悄然越狱。这场行动天衣无缝，没有引起任何人注意，只留下了一小串水痕，指向狭隘的排水管道。囚犯名叫 Inky ，是一只章鱼。一天晚上，他从水族馆的一个小洞游进狭窄的排水管，最终到达大海，逃之夭夭。
章鱼及它们进化上的表亲（如鱿鱼和乌贼）都属于头足动物。这些奇特的无脊椎动物能够在水里生存繁衍，同时有着惊人的认知能力，但我们却对它们的大脑与神经系统不甚了解。
归功于特殊的神经系统，它们能随意融入环境，伪装自己，还能进行复杂的交流（尽管它们的社交能力远不如人或其他灵长动物）。这一切都挑战着我们对智慧生命的设想——无脊椎动物也有认知功能？
不同动物神经元数量对比（单位为百万，从左至右依次为海蛞蝓、老鼠、章鱼与人类）
在此之前，我们需要定义何为智慧，或者说智力。心理学家罗伯特·史坦伯格是这样认为的：“智力是一种从经验中学习，并据此适应特定模式，主动选择环境的能力。”智力使生物行为随环境而变，即行为灵活性。为了维系复杂的社会纽带或寻找食物，脊椎动物们不得不在进化中发展出智力。我们能见到杂耍的猫狗，打篮球的老鼠，还有很多哺乳动物都能完成类似的简单任务，这是它们拥有智力的表现。传统观点认为，更聪明的灵长类动物因为寿命更长，所以需要进化出更高的智力来维系社交纽带。然而，头足动物寿命短，我们无法用类似逻辑来解释它们的神经组织。行为复杂性与灵长动物不同，头足动物一生只繁殖一次，产卵后就会死去。以雌性章鱼为例，后代孵化后不久就是它们的死期。因此，头足动物不存在代际关系或亲子关系，无法向后代传递信息，一切技能和行为只能依靠自学成才。头足动物之间也不存在社会合作关系，章鱼可不会像我们一样开班教导后代如何觅食。他们活得孤立，甚至很难辨别出自己的同胞。尽管如此，头足动物们仍具备行为灵活性，能无师自通地生存下来。via:BBCEarth章鱼章鱼常以甲壳动物为食。为了吃，它们有无数种手段去打开猎物的硬壳。除了利用长在触手上的吸盘，在猎物离得有点远时，它们还会喷射水流让猎物靠得近一些，甚至还能灵巧地打开不透明的罐子和盒子来抓住猎物。饱餐后，它们会将吃剩的硬壳废物利用，当作自己的防身武器或藏身处。自身携带的生色团细胞（译者注：生色团是分子中的一种化学键，能选择性地吸收某种波长的光，让物体显现特定的颜色）还能使它们与环境融为一体，更好地伏击猎物。乌贼乌贼其貌不扬，貌似无害，却是强大的捕食者，有着出色的捕食适应能力。它们对计数和数字有着天然直觉，能区分猎物的多少。在捕猎时它们会快速估算猎物数量，从而决定该如何猎食。它们还具备优异的空间学习能力，能不断找到埋伏点守株待兔。“演戏”的能力也很卓越，它们在狩猎时会伪装成无害的生物，譬如螃蟹，来打消猎物的戒心。乌贼表现出一部分情景记忆的能力。在人类和其他动物中，情景记忆能使我们记住过去的经历和记忆发生时的相关感受。拜情景记忆所赐，我们能将地点、时间、人物、甚至情感和某一特定事件相关联。哺乳动物能凭借大脑中的海马体形成情景记忆。乌贼并没有海马体，却仍能记住曾经发现猎物的时间和地点，甚至是猎物们的偏好，好改进狩猎模式，提升成功率。与章鱼类似，乌贼也能快速地变换皮肤颜色来隐匿于环境。鱿鱼鱿鱼太过狡猾，无法在实验室中仔细地进行研究，但它们确实拥有行为灵活性，能在捕猎时调整自己的游动速度和模式。via:SENORGIF.com生色团细胞与认知章鱼和乌贼拥有分散的中枢神经系统以及多个类脑中枢，但这并不影响它们快速做出决定。在猎食或隐藏时，它们迅速感知周遭环境，使皮肤中的生色团分子变色，让身体的不同区域呈现不同的颜色。它们甚至能把自己变成一个黑白相间的靶点。在栖息地中研究这些生物十分困难，因此大部分的研究都依赖于以往的观察经验。一些学者猜测这些生物展现出的行为灵活性与认知能力有关。如果能搞懂跟生色团分子有关的伪装行为，我们就能验证这一假设。基因调控，行为灵活性的原因之一？
头足动物拥有一件能提升它们适应力和智力的强大武器。我们知道，所有动物的遗传信息都被加密在名为DNA的双螺旋分子中。当DNA的碱基排列被读取，我们就能解锁遗传信息，因此DNA可以被看作是细胞工厂的生产指南。为了防止丢失重要的遗传信息原件，细胞不会直接用DNA生产产品，而是先将它复制一份。DNA 中的基因被复制，生成名为mRNA的单链分子，即遗传信息副本，这一过程被称为转录。基因调控图解，via：news-medical.netmRNA形成后会被送往细胞工厂，作为工人的核糖体会根据其承载的生产指南副本制作出最终的产品，即支撑各类细胞活动的不同蛋白，这一过程被称为翻译。出乎意料的是， 60%的头足动物的脑细胞会对mRNA这一副本进行加工。由于核糖体根据mRNA生产蛋白，一旦 mRNA被重新编辑或修改，产出的蛋白也将截然不同。人类和其他生物通常只编辑基因组中最多1%的基因，而头足动物的基因编辑频率超出我们 60多倍。在不同的条件或压力源组合下，头足动物通过编辑其脑细胞基因，生产出不同的蛋白来适应变化的环境条件。因此，频繁的基因编辑能帮助头足动物适应进化，发展出更好的行为灵活性。怪异的生理构造不同头足动物的神经系统差异巨大。它们没有一个集中的中枢神经系统，而是拥有 13 到 40个分散的脑叶。最多有三分之二的脑细胞位于它们的触手或周围组织中。章鱼的神经系统极为怪异。它们的 5 亿个神经元构成了 40个不同的脑叶，大部分负责感知视觉、触觉、和化学的刺激。不同脑叶分散在身体的八只触手里，但彼此保持着紧密的关联。以章鱼的伪装技能为例，体积大的视觉脑叶接收、处理环境信息，并将其传递给其它脑叶去调控一系列伪装、防御、移动和学习等行为。有趣的是，许多不同脑叶中的细胞实际上有着类似的功能，这种看似多余的设计使章鱼能迅速适应身体某一侧受到的刺激，还可以协调多种不同且独立的行为。章鱼开瓶盖，图源网络结论行为灵活性等同于智力吗？
虽然头足动物缺乏记忆或代际交流，它们仍能快速感知环境、适应环境。我们无法确定它们在多大程度上掌握了复杂的认知模式。一些学者认为头足动物具备智力，而另一些仅仅把他们的行为灵活性当作是适应环境的策略。头足动物是响应外界压力而进化出智力的生物范例吗？
如果我们承认头足动物拥有智力，那么这将改变我们在外星寻找生命的方式。环境并没有迫使它们发展出复杂的社会联系，它们随环境而变的行为完全基于捕食的需要。因此，类似的生物可能会出现在一些生态恶劣的星球上。头足动物的存在证明了一种独特的动物智力形式，我们目前只破解了它们神经行为之谜的冰山一角。本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容
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