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新浪科技 2016.07.0810:55
新浪科技讯北京时间7月8日,当你像章鱼一样聪明的时候,逃离水族馆就成了小菜一碟。 这是2016年4月在新西兰国家水族馆发生的事情,一只名叫“Inky”的章鱼成功凯旋。 当时Inky所在的水族馆在晚上半开放。 它利用了这个疏忽,从水族箱里爬了出来北太平洋巨型章鱼,穿过房间,钻进了排水沟。 经过50米长的水管后,它又回到了公海。
Inky的成功再次向我们证明章鱼是地球上最聪明的生物之一。 让我们看一下章鱼的 8 种行为,了解它们有多聪明。
智能计划
詹妮弗·马瑟 ( ) 是加拿大莱斯布里奇大学的比较心理学家。 她从 1972 年起就开始研究章鱼。1984 年,在百慕大水域工作时的一次邂逅,她意识到章鱼可能比人们想象的聪明得多。
马瑟观察到一只真正的章鱼(学名:章鱼,又名普通章鱼)捕获了几只螃蟹,并将它们带回巢穴食用。 突然,章鱼冲到2米外,用触手抓住一块石头,将其带回巢穴。 这样又重复了三遍,才在府前筑起一道石墙。 它似乎对这个防御非常有信心,然后就在石障后面睡着了。
马瑟认为,这个例子和其他例子表明章鱼具有长期思考和行动顺序的能力。 马瑟说:“这一切向我表明,这种动物有一张关于它想要什么的心理图,并且能够计划。” “这与我们研究动物时所认为的刺激反应模式非常不同。差异。”
工具的使用
马瑟和她的同事认为,使用石头建造防御性“石墙”可以被视为工具的使用。 不过,也有人不同意,认为这可能只是章鱼的本能行为,而不是经过计算的结果。 这里就不得不说说条纹章鱼(学名:)。 2009 年,澳大利亚墨尔本维多利亚博物馆的朱利安·芬恩 ( Finn) 及其同事在条纹章鱼身上发现了使用工具的有力证据。
条纹章鱼会把掉落到海底的废弃椰子壳挖出来,用水清洗,有时会把它们堆起来,搬运最远20米的距离,然后重新组装成庇护所。 在潜水员拍摄的视频中,章鱼首先将贝壳凸出的一侧向下翻,然后将触手伸出贝壳上方,以一种非常喜剧的方式在海底爬行。
朱利安·芬恩指出,虽然这种缓慢、笨拙且消耗能量的运动方式使它们更容易受到捕食者的攻击,但它们愿意接受这些风险,以换取未来的保护。 这是章鱼实际上可以使用工具的确凿证据。
顽皮的章鱼
人们通常认为玩耍是具有较高认知能力的动物的专利。 很难准确定义什么是“游戏”,但从广义上讲,游戏可以被视为一种不会带来直接好处而只是提供乐趣的活动。
在与研究哺乳动物玩耍行为的同事交谈后,马瑟开始怀疑章鱼是否也会玩耍。 她与西雅图水族馆科学家罗兰·安德森( ,于 2014 年去世)合作设计了一项实验。
他们将八只巨型北太平洋章鱼(学名:)放入一个水族箱中,没有别的东西,然后给它们一些漂浮的塑料药瓶,进行了十多次实验。 起初,章鱼把瓶子放进嘴里,显然是想知道是否可以吃掉它们,但随后瓶子就被扔到一边了。
然而,经过几次实验后,两只章鱼开始向小瓶喷射。 小瓶开始在水箱中翻滚,水流将它们带回章鱼身边。 研究人员于 1999 年发表了研究结果,并得出结论:这是探索性游戏行为。
“罗兰打电话给我说‘他在打那个球,’”马瑟说。 她相信章鱼实际上是在玩药瓶。 这类似于人类儿童开始玩不熟悉的物体的过程——心理学家科尼·赫特几十年前描述过这一点。
“如果你把章鱼放在任何新环境中,它所做的第一件事就是探索,”马瑟说。 “我认为这就是赫特所说的,孩子们首先会问,‘这个物体有什么用?’ 它转向‘我能用这个物体做什么’,而这些章鱼正在这样做。”
快速学习
马瑟和安德森高兴地得出结论,他们的章鱼确实在玩耍,尽管只有两只章鱼这样做了。 此前的研究表明,章鱼具有不同的性格。 这意味着个体章鱼将表现出与其他章鱼不同的稳定行为。
对于那些经常与章鱼互动的人来说,这应该不足为奇。 例如,饲养在水族馆中的章鱼通常有与它们对人类的反应方式相关的特殊名称。 马瑟和安德森着手衡量这些性格差异。 他们在水族馆饲养了44只太平洋红章鱼。 两周内,研究人员每隔一天打开水族箱的盖子,将头伸进去,用试管刷触碰章鱼,然后给它们吃美味的螃蟹。
研究人员记录了 19 种不同的反应。 在 1993 年发表的一项研究中,他们发现了个体之间显着且稳定的差异。 例如,一些章鱼往往反应较为被动,而另一些章鱼则显得过于好奇。
“人们常说热带雨林是非常复杂的环境,但对于近海珊瑚礁来说更是如此,”马瑟说。 “考虑到章鱼生活的环境,章鱼有许多潜在的捕食者和许多猎物物种。存在如此多的多样性和如此多的变异,因此不同的个体并不完全适应相同的生态位,这是有道理的。”
在 2001 年发表的一项后续研究中,研究人员发现了章鱼将性格特征遗传给后代的证据。 由于章鱼不会抚养后代,这一结果表明它们的性格至少有一部分是遗传的。 马瑟认为,这些不同的性格可能是许多章鱼拥有高级认知能力的原因,使它们能够快速学习并适应不同的环境。
伪装大师
进化军备竞赛导致动物们发展出了许多相互欺骗的狡猾方式。 水生蛇会假装死亡以避免被吃掉,一些雄性鱼会伪装成雌性以获得尽可能多的繁殖利益,一些鸟类会使用假受伤的翅膀来引诱捕食者远离它们的后代。 造成一定的损害。
然而,在所有伪装者中,拟态章鱼(学名:)无疑是“伪装大师”称号最有力的竞争者。 虽然其他章鱼可以改变体色和皮肤纹理来欺骗捕食者,但拟态章鱼是唯一可以模仿其他动物形态的章鱼。 它们可以改变形状、运动和行为来模仿至少 15 种不同的物种。
当在沙底移动时,拟态章鱼将触手平放在身体上,像有毒的鳎鱼一样上下游动。 当它们在开放水域游泳时,它们会模仿狮子鱼——狮子鱼也是有毒的。 拟态章鱼的另一个绝招是将6条触手放入洞穴中,然后伸出剩余的2条触手,就像灰蓝色的平尾海蛇一样。 当然,这条海蛇也是有毒的。
解决这个问题
章鱼可以通过反复试验找到解决问题的最佳方法。 在 2007 年发表的一项研究中,马瑟和安德森研究了北太平洋巨型章鱼尝试吃不同贝类的方式。 它们会敲开贝壳脆弱的贻贝,拉开相对坚硬的蛤蜊,并用齿舌钻入非常坚固的牡蛎壳中,吃到美味的贝类肉。 如果所有三种贝类都在视线范围内,章鱼会更喜欢贻贝,因为它们不需要付出太多的努力就可以吃饱。
接下来,研究人员用线将蛤封闭起来,试图迷惑章鱼。 然而,他们通过简单地改变技术就解决了这个问题。 马瑟得出的结论是,这些章鱼可以根据非视觉信息进行学习。 “这告诉我们,章鱼是解决问题的高手,”她说。 “他们有不同的策略来实现相同的目标,并且首先使用最简单的策略。”
迷宫测试
在调查百慕大水域时,马瑟观察到章鱼在狩猎后返回巢穴时不会原路返回。 在随后的狩猎过程中,它们会陆续前往活动范围内的不同地点。 在 1991 年发表的一项研究中,马瑟得出结论,章鱼具有复杂的记忆能力。 他们记得已知猎物地点的价值以及他们最近访问过的地点。
当动物使用地标来帮助导航时,它们必须了解它们与环境的相关性。 这种被称为“条件辨别”的能力传统上被视为一种复杂的学习形式:只有脊椎动物才拥有。
在 2007 年发表的一项研究中,宾夕法尼亚州米勒斯维尔大学的 Jean Boal 将加州双斑章鱼放入两个不同的迷宫中。 在每次试验中,章鱼都必须从明亮的水族箱中心爬回黑暗的洞穴,这是它们最喜欢的环境。 为了实现他们的目标,他们还必须避开一个被倒置玻璃瓶挡住的假洞穴。
经过五次试验后,大多数章鱼学会了识别自己所在的迷宫,并立即向正确的洞穴移动。 琼·波尔认为,这一结果表明章鱼确实具有辨别条件的能力。
相似又不同
在很多方面,章鱼的大脑与我们的大脑相似。 它们具有与脊椎动物类似的折叠脑叶,这一特征被视为复杂性的标志。 此外,章鱼大脑的电生理模式与哺乳动物非常相似。
章鱼也有单眼视觉,这意味着它们更喜欢用一只眼睛而不是另一只眼睛的视觉。 这种特征通常出现在大脑两个半球具有不同专门功能的物种中,最初被认为是人类独有的,并且与语言等高级认知技能有关。
章鱼存储记忆的方式甚至与人类相似。 他们使用一种称为长时程增强的过程来加强脑细胞之间的连接。 相似之处是惊人的。 人类和章鱼最近的共同祖先可以追溯到很久以前——可能是多细胞生命历史的最早阶段,而且是一个非常简单的阶段。 换句话说,大脑结构的这种相似性是独立进化的。
比这些相似之处更不可思议的是差异。 章鱼的5亿个神经细胞中有一半以上位于它们的触手中,这意味着这8个触手可以独立行动,也可以相互配合。 研究人员发现,在切断章鱼的一根触手后,即使在章鱼被切断一小时后,触手在挤压时仍会继续收缩。 显然,章鱼的触手可以在相当程度上自主移动。
人类的大脑可以被认为是一个控制中心,而章鱼的智能可能分散在神经元网络中,有点像互联网。 如果这个结论成立,那么我们就需要重新审视他们高超的认知和逃脱能力。 Inky 及其亲属可能会促使我们以新的方式思考智能的本质。 (任天堂)
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