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聪明的章鱼

2010-11-03译者牛晓宁

海洋世界 2010年1期
关键词:类动物章鱼脑部

译者/牛晓宁

聪明的章鱼

译者/牛晓宁

条纹章鱼(Amphioctopus marginatus)会使用椰子壳作工具,这让头足类动物的智商排名有所上升。

一个由澳大利亚和英国的研究人员组成的小组报告说:他们观察到,灵巧的章鱼会囤积人类丢弃的半拉子椰子壳,并且略显吃力地携带着它们在海底行走,还会利用大号椰子壳建成装甲防护罩来保护自己。

但是,这种像波浪一样运动的无脊椎动物是不是只是像蚂蚁在树叶上运送食物、寄生蟹钻进空的海螺壳一样,对找到的东西加以利用呢?

研究人员断言,章鱼是真正的工具使用者,并且把条纹章鱼加入到鸟类、黑猩猩、人类和其他几种哺乳动物的行列——这些生物皆可把物体用作更复杂的用途。章鱼这种无脊椎动物确实是有目的地收集和携带椰子壳,只是当需要时才组装起来使用。

马克·诺曼是一位来自澳大利亚维多利亚博物馆的研究人员。他说:“收集、整理、笨拙地携带物体,并在必要时组装成便携式的盔甲——这种行为跟捡起身旁的物体放在头上当作保护完全不同。”研究人员还在他们的论文里这样写道:“章鱼携带椰子壳的行为是为了将来使用,而不是某一特定任务的一部分,这区别于章鱼使用其他物体的情况,比如用石头作为洞穴入口的屏障。”

章鱼们有引以为傲的8条柔韧的触腕和许多灵巧的吸盘,即便这样,携带起半球形的椰子壳,还是要面临不小的挑战。为了顺利搬走目标,它们首先把比自己身体还大的椰子壳抛起来,使开口的一面向上,然后用触腕的上半部分从身下抓住椰子壳,保持其离开地面,之后以一种僵硬的姿势在柔软的海底行走——研究人员把章鱼这种笨拙的步态称为“高跷步”。

实际上,携带椰子壳这种行为不是一种直接优势,而更像个负担甚至是危险,它会让章鱼行动缓慢,更容易暴露在捕食者的面前。但是,这种冒险似乎是值得的。

另一位来自澳大利亚维多利亚博物馆的研究人员朱利安·芬恩说:“虽然我已经多次观察并拍摄到章鱼藏在椰子壳里的情况,但我以前还从来没有期望会看到这种情况——一只章鱼堆叠起好几个椰子壳,并推着它们在海底穿行。”

10年中,潜水500小时。终于,研究者在印度尼西亚海岸观察到几只条纹章鱼的行为——在离研究人员20米远的地方,有4只章鱼现身说法,正在搬运椰子壳。

芬恩说:“我得说,有只忙碌地搬着椰子壳的章鱼干得确实不赖,但是我真没想到,它会捡起摞在一起的椰子壳然后逃跑。那是相当滑稽的一幕——我从来没有在水下笑得那么厉害。”

章鱼是独居的生物,它们的智力得到进化的原因是为了解决生态问题。

大约有300种章鱼栖息在世界各地的热带水域,它们能改变颜色、喷出毒液,还能使出比自己身体重量还要大的力量。但是,说你花园里蜗牛的八手近亲们“聪明”,似乎有点夸张。事实上,章鱼是粘糊糊的软体动物精锐团队中的一员,这个团队也就是我们所知的头足类动物,其范围从巨型鱿鱼到有壳的鹦鹉螺,以及所有明显具有庞大“脑部”的动物——至少得是没有脊椎的。

科学家们已经发现,章鱼能成功地穿过迷宫,能很快地解决问题并至少在短期内记住答案。

为了深入了解智力的进化,加拿大阿尔伯达省莱斯布里奇大学的比较心理学家詹妮弗·马萨对章鱼已经进行了35年的研究。虽然大多数科学家都给予章鱼很高的关注,但马萨对它们的智力和个性作出了高度评价。下面是她对有关章鱼智力问题的回答。

1. 章鱼聪明吗?

是的,当然人们一定会问这意味着什么。我会说,聪明意味着会学习知识和使用你已经学会的知识。

2. 那么,你是怎么知道它们聪明的?

我们观察了章鱼是如何想不同的办法去适应并打开各种有贝壳的动物。为了找出章鱼最喜欢哪一种贝类,我们给了它们蛤蜊和贻贝。章鱼很有力量,但是我们发现,它们更喜欢贻贝,因为贻贝更容易打开。而当我们放进只有一半的蛤蜊时,章鱼就转而选择蛤蜊了。它们显然决定一定要找最容易打开的来对付。我们还注意到,章鱼用来打开贝壳的方法并不仅限于猛拉。它们有软骨质的喙,看起来非常像鹦鹉的喙,能凿开贝壳的边缘,注入毒液使贝类的力量变弱。其实,章鱼还有一个分泌唾液的乳状突起,可以用来在贝壳上钻洞并注射进毒素,这一招可以用来对付那些更强壮的贝类。章鱼在使用不同技术对付不同类型猎物方面有自己的选择。我们决定骗它们一下:拿了一只最容易打开的贝,把它闭合着用绳子缠起来。结果章鱼就按照自己最有效的方法转换了技术。当然,这个对人类并不难,但大多数简单的动物只会一直用同一种技术尝试。

3. 有什么其他的迹象能说明章鱼聪明吗?

章鱼会玩,而玩是聪明的动物特有的活动。在西雅图水族馆,我和同事罗兰德·安德森发现:章鱼会在厌烦的情况下开始玩。我们给了章鱼一个空的水箱和一个漂浮的药瓶,等着看会发生什么。开始的时候什么也没有发生。但是,第四次试验开始后,两只章鱼开始进行我们称之为“玩”的活动。其中一只向药瓶喷了一股水流,结果药瓶随着水流在水箱里翻转,然后又回到章鱼面前。这两只章鱼按次序玩了20多次。那确实正像我们人类拍球的时候一样:你在拍球时,不会想要扔掉球,而是会尝试可以用球来做什么。

章鱼也有个性,我们像研究人类的个性那样,用同一种机制对其进行了研究。研究的目的是想弄清楚:在一天之内,章鱼在不同情况下会遇到哪些情况?它们是又怎样应变的?我们把章鱼置于三种普通的环境下:预警(打开水箱上的盖子)、危险(用试管刷碰触章鱼)和喂食(喂章鱼一只螃蟹)。这个研究花了一段时间,因为我们测试了33只章鱼,每只的测试时间为两个星期。我们发现了三个方面,并分别命名为:活动性、反应性和回避性。回避性是指是否害羞;活动性是指积极还是被动;而反应性表示情绪受到干扰或者波澜不惊。章鱼的个性混合了这三种特性。我们没有把研究推进下去,但是在澳大利亚有一位已经毕业的研究生还在进行研究,并将范围放在讨论章鱼的哪种个性对生态产生了影响。

4. 章鱼有大脑吗?

软体动物的神经系统有一束成对的神经节(一簇神经细胞)。在蛤蜊或蜗牛这类动物体内,这些神经结不是很大,分布于全身。它们位于不同的区域,控制着不同的功能。而章鱼、鱿鱼和乌贼这些头足类动物在这方面很独特——它们所有的神经结集中在一起,形成了统帅全身的脑部。更为独特的是,这个发达的脑部有两个区域是专门用来进行记忆存储的。与其他软体动物相比,头足类动物不仅脑部更大更集中,而且其脑部有了专门用于学习的区域。这种情况和我们人类是一样的,不过它们的脑跟人类相比又完全不同。

从无脊椎动物的标准来看,这个脑很巨大,但是从脊椎动物的标准来看就显得小了。有趣的是,章鱼大约有1/3的神经元(神经细胞)在大脑里。它们的触腕上有庞大的神经系统,每一只吸盘都由一个神经节控制着,所以很大程度上章鱼通过腕足上的神经系统来实现就近控制。作为人类,我们因为能钳状抓握(用拇指和食指抓握)而感到自豪,而且认为钳状抓握是我们能够成功利用环境的原因。而章鱼能把吸盘的两侧合拢在一起,形成一个钳状抓握。每个单独的吸盘都可以这样,所以章鱼可以同时进行100次钳状抓握。

5. 你认为为什么章鱼进化出了这么大的脑部?

或许因为热带珊瑚礁是世界上最为复杂的环境。有很多种生存境况,种类繁多的捕食者和猎物,如果你不披上盔甲,那就最好变聪明点。章鱼已经踏上了聪明之路。而且,我们说哺乳动物的智力是在社会环境中进化的,但很明显,章鱼是独居的生物,它们的智力得到进化的原因是为了解决生态问题。

6. 在水族馆里,章鱼经常惹麻烦吗?

章鱼非常强壮。事实上,除非你非常幸运,否则不可能让一只章鱼一直呆在水箱里。早期的一个研究人员说,如果你把一只漂浮的温度计放到水箱里,它能在里面漂五分钟,然后章鱼就把它完全给拆了。我回想起读过的一个故事,是关于某人造了一个遥控潜水艇,并让潜水艇在一个巨大的水族箱里游荡,结果被章鱼抓住了,逐渐拆成了零件。还有一个著名的故事,来自100年前的英格兰布赖顿水族馆,讲的是那里的一只章鱼在晚上没有人看守的时候,从它的水箱里跑出来,进入隔壁的水箱,吃了一条圆鳍鱼,又回到自己的水箱里,一直在那里待到第二天早上。水族馆以前丢失过几条圆鳍鱼,因为这件事,他们明白了谁才是“罪魁祸首”。

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