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出品：科普中国 制作：牟福朋 监制：中国科学院计算机网络信息中心 地球上有一种生物，有头，有眼睛，有手有脚，会拥抱，会玩游戏，会用工具，还会抚育后代。没错，这种生物就是……章鱼。  △一种章鱼。找一张没那么丑的章鱼图片真的很难……图片来源：theguardian.com 有人说，章鱼之所以没有称霸地球，只是因为它们一般寿命较短，活不过两三年。虽然称霸地球这种说法有些夸张，但章鱼确实是有一定智慧的生物。软软的章鱼究竟有哪些奇异之处？它们又有着怎样的奋斗历程？今天梅林就来跟大家聊聊章鱼的故事。文末还有教大家如何分辨章鱼、鱿鱼和墨鱼的小知识，请大家坚持看到底哦。 章鱼两件宝，八手和大脑在衡量一个物种的智慧程度时，大脑的重量占体重的百分比常被作为参照。章鱼的大脑重量占体重的比例是全体无脊椎动物中最高的，甚至比某些脊椎动物还高。这主要是因为章鱼需要灵活控制自己的八条触手，所以必须多长点脑子。  △章鱼有着特殊的环形大脑，围绕着它的食管。为了不让自己的脑子挤爆，章鱼必须把食物粉碎得足够小。图片来源：参考文献1 但这还不够。与人类的四肢相比，章鱼的触手要灵活得多，为了迅速完成更复杂的动作，章鱼的每条触手上都有非常复杂的神经系统，可以自主活动。试想，如果人类的手上也有自主控制的神经，那么每个人都可以轻松掌握钢琴和吉他。一手画圆一手画方算什么？有了自主神经，一手画孙悟空，一手画变形金刚都很容易。 不信的话，可以欣赏一下拟态章鱼（mimic octopus）为我们带来的超级模仿秀。这种章鱼能够通过调控自己的触手和身体，模拟其它海洋物种。例如下图中左边三个是同一条拟态章鱼，而右边三个分别是它所模拟的对象：比目鱼，狮子鱼和海蛇。怎么样，是不是挺像的？不但条纹、花色、材质都很像，而且在模拟海蛇时，还会在地上挖个坑，把自己的身体和其余六只触手埋进去，这细节值得给满分。  △拟态章鱼的高超拟态能力。图片来源：参考文献2 高度发达的神经系统在赋予章鱼灵活性的同时，还让章鱼有了智慧的潜能。人们发现章鱼有学习、记忆和推理能力，科学家们可以训练章鱼走迷宫、拧开罐头以及搭积木。实地考察中，人们观察到有的章鱼会收集并随身携带椰子壳，作为他们休息时的掩护，这也是章鱼会使用工具的一个例子。水族馆里的章鱼会从自己缸里溜到其它缸里觅食（谁教你的？）。有的章鱼还会将物体扔向水面，再用触手接回来，并且重复这个过程，像是在游戏。 除此之外，章鱼还有很多非常实用的特性。首先，它们不但拥有和脊椎动物类似的闭管循环系统，而且有三颗心脏，一颗负责全身供血，两颗将血液运往鳃进行气体交换（类似哺乳动物的体循环和肺循环）。  △章鱼的三颗心脏，蓝色的负责全身血液供应，红色负责把血液运输到鳃。图片来源：sciencefocus.com 其次，它们的眼睛不但像人眼一样可以变化焦距，而且还正确解锁了视神经的使用方式，不像人类一样在眼睛上还留有盲点。  △人类的眼睛（左）与章鱼的眼睛（右）示意图。注意图中2所表示的视神经，人类的视神经由于是倒着长的，所以会遮挡一部分视觉细胞，而且还会汇总形成一个完全没有视觉的位置——盲点（4）。而章鱼的眼睛视神经是正向的，因此没有盲点。图片来源：维基百科 此外，章鱼的身体里没有骨头，可以钻过非常小的洞……拥有这么多特殊技能的章鱼，说它能制霸海底，是不是一点都不过分？（章鱼：说得好，可以鼓掌了） 章鱼的“创业史”地球上有过很多曾经称霸全球的物种，但没有哪种生物是主动而自愿地成为优势物种的。它们就像是网络爽文的主角一样，总是被逼上绝路，之后才翻身逆袭，章鱼也不例外，而它的故事也颇具传奇色彩。 章鱼属于软体动物，它们的近亲是乌贼类，主要区别在于章鱼有八条触手，而乌贼有十条。章鱼与乌贼在分类上都属于蛸亚纲，它们的祖先是某种有壳的、会游泳的、以小型无脊椎动物为食的软体动物，类似于它们的亲戚鹦鹉螺。  △蛸类祖先的想象图，螺壳配鱿鱼头。图片来源：密歇根大学博物馆 这种生物从早期奥陶纪（约4.8亿年前）诞生后的一亿年间，都没有太大的变化，说明它非常适应海洋游泳捕食生活。但是到了泥盆纪（约3.7亿年前），海洋逐渐被各种鱼类所占据，这导致蛸亚纲祖先的生存空间被严重压缩。迫于生存压力，它们只好背井离乡，抢占下沉市场，去海底寻找出路。  △根据地壳运动反推而得到的泥盆纪地球地图（距今约4亿年）。图片来源：维基百科 在海底，蛸亚纲祖先们经历了一系列演化事件。笨重的壳会阻碍它们在海底行动，于是它们逐渐地抛弃了壳；为了吃海底的虾和蟹，它们演化出了有力的触手、吸盘和坚利的喙；为了吃同样栖息在海底的远亲——贝壳类，它们学会了用酸液将贝壳穿孔，然后用毒素将贝类毒死，让它们自己张开；为了逃脱天敌，它们的皮肤上演化出了色素细胞，不但可以变色，而且还可以模拟材质，使它们可以跟周围环境完美融合……经历了这一系列的进化之后，一类新的顶级物种便横空出世了。在恐龙称霸的白垩纪，章鱼和它的十腕兄弟——乌贼一起，也来到了最繁盛的时代。化石记录表明，这类生物曾经有上万种之多。 后来，一颗陨石砸在了地球上，彻底改变了地球生态，气候变化，恐龙灭绝，多数的海洋生物也灭绝了。曾经将章鱼的祖先赶走的鱼类，也被迫来到海底觅食。于是，章鱼们又面临着被鱼类压缩生存空间的危险。事实上，曾经拥有上万物种的蛸亚纲，目前也仅存不到一千种。面临新的危机，一部分乌贼重操旧业，恢复了游泳与捕猎的生活，而章鱼们则留在了危险的海底世界，学会了伪装、狡猾和欺诈，用自己发达的脑子杀出一条生存之路，直到今天。 通过章鱼的演化史我们可以看出，物种必须能够不断改变自己，才能够获得更大的生存优势。不肯变化，就意味着失败。章鱼的祖先拥有当时非常有用的壳，但是只有抛弃壳，它们才能够幸存到现在。反观章鱼的远古亲戚菊石，由于不肯抛弃壳，最终落得灭绝的下场。  △菊石复原想象图。曾经称霸海底上亿年的生物，灭绝起来连一个孑遗种都找不到。图片来源：维基百科 章鱼“全家福”说了这么多，想必大家都饿了。那么接下来我们来理顺一下章鱼、鱿鱼、乌贼、墨鱼、花枝……等等这些名称之间的关系，好让大家以后碰到它们能吃得更明白（章鱼：介绍半天，原来是想吃我？？）。 以动物分类学的角度来看，章鱼、鱿鱼类生物和鹦鹉螺共同属于软体动物中的头足纲（Cephalopoda），因为它们的头长在形似脚的触手上（当然也可以说是脚长在头上）。除了鹦鹉螺外，剩余失去外壳的一大类生物被统称为蛸亚纲（Coleoidea）。 蛸亚纲又可以主要地分为两类：八只触手的八腕总目和十只触手的十腕总目。 八腕总目里的生物就是章鱼了，章鱼小丸子或者碳烤八爪鱼的主要食材就是它们，有些地方也称为八蛸或巴蛸。但是只有一种被称为吸血鬼乌贼的生物除外，它的八条触手之间有蹼连着，长得像小说里的吸血鬼。  △吸血鬼乌贼并不是乌贼，也不是章鱼。看那两个萌萌的小翅膀！图片来源：维基百科 十腕总目的学名应该称作乌贼（squid），但是我们日常生活里所说的乌贼是狭义的，一般只指十腕总目下的一个小门类——墨鱼（cuttlefish），或者称为墨斗鱼等，可以入菜，如制作墨鱼仔等食物，尤其是充满籽的墨鱼仔更是鲜嫩无比。 而十腕总目里其它较大而能吃的物种则通常被称为“鱿鱼”，有的地方也叫做花枝或者银丝，大多数属于管鱿目（Teuthida），一般用来炸、制作烧烤或者鱿鱼圈等。   △上：普通章鱼。中：墨鱼（乌贼）。注意其w形的瞳孔。下：大王酸浆鱿，注意这种鱿鱼和人体的比例。图片来源：维基百科。 如何区分章鱼、鱿鱼和墨鱼（狭义的乌贼）呢？首先章鱼最好区分，因为它们只有八只触手，而鱿鱼和墨鱼是十只。对于鱿鱼和墨鱼来说，则要注意二者的体型和骨头，鱿鱼体型一般较大，体内有一块塑料般平整透明的软骨；而墨鱼体型一般较小，体内也有一块骨，是碳酸钙质的，一般不透明。墨鱼用这块软骨来调节浮力，方便游泳。此外两者的眼睛也有区别：鱿鱼的眼睛有圆形的瞳孔，而墨鱼的瞳孔是w形的。 △上：鱿鱼骨。下：墨鱼骨。图片来源：flickr.com 在文末给大家放几幅图片，根据我们讲的知识，来判断一下它们分别是章鱼、鱿鱼还是墨鱼吧！别忘了把你的答案留言在下面哦。 它们是什么？图片来源：seattleweekly.com， treehuggers.com， thesciencemagazine.com 参考文献： 1.Young, J. Z. (1971). The Anatomy of the Nervous System of Octopus vulgaris. Claredon Press, Oxford. 690pp. 2，Norman, M & Finn, Julian & Tregenza, T. (2001). Dynamic mimicry in an Indo-Malayan octopus. Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. 268. 1755-8. 10.1098/rspb.2001.1708. |
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