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    「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

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    • Lv.0量子泡沫

      著者:黄媂

      关于「外星生命」会是什么样子,不同的人会有不同的幻想,电影、动画片、小说中有着数不清的「外星人」形象,它们有的和人类长得很像,有的和动物长得很像,有的完全说不出来像什么。不知大家有没有注意到,在影视作品中「外星人」的形象除了像人类以外,最多的形象就是「章鱼」的外形了,比如2017年的电影《降临》中的外星人形象,这是一种有着大大的脑袋和触手的生物,和「章鱼」非常相似的外星人,它们有着预知未来的能力。同年的另外一部电影《异星觉醒》中曾经统治了火星的“古生物·卡尔文”,也像「章鱼」一样脑袋下面全是腿,“卡尔文”不仅智商超群,摧毁了人类的空间站,还有着超强的生存能力,即使没有氧气也能存活许久。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      图解:「戴维·琼斯」船长


      高智商的物种·「章鱼」

      科幻小说都是有科学顾问的,之所以有这么多外星「章鱼」的形象,那就是因为其实「章鱼」也是一种非常聪明的物种。

      7亿年前,海洋中有一种长着眼睛的「蠕虫状生物」,它们的后代分化成了两个大的分支:

      分支一:脊椎动物

      一个分支是有骨架的脊椎动物,后来演化成像鲨鱼这样的鱼类,青蛙这样的两栖类,恐龙这样的爬行类,鸟类和人类。

      分支二:无脊椎动物

      另外一个分支则进化成为利用水压控制的“无骨身躯”,其中一部分则变成了如今的「头足类动物,包括章鱼、乌贼、鹦鹉螺等。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「头足类动物」属于软体动物门,头足纲,它们的名字很形象,指的就是那些角丫子和头长在一起的动物,「头足类动物」曾经是“海洋中的霸主”,原始的「鹦鹉螺」可以长到几米长,是海洋生物链中当之无愧的“顶级捕食者”,后来还演化出带有贝壳的 「菊石」以及贝壳长在体内的「 箭石」。遗憾的是,2.5亿年前地球历史上最大的 「生物灭绝事件」,二叠纪、三叠纪生物大灭绝中有97%的「头足类动物」牺牲了,6500万年前的一次生物大灭绝中, 箭石」「菊石」也彻底灭绝了,「鹦鹉螺」也只剩下了寥寥几种,今天我们所能够看到的「头足类动物」大约只有650种了。

      「章鱼」就是一种「头足类动物」,虽然与人类有着共同的祖先,但在漫长的演化过程中,它们几乎与我们没有任何的相似之处了,其中有一点就是例外的,那就是人类和「章鱼」都进化成为高智商的生物。虽然是无脊椎动物,但在无脊椎动物界,「章鱼」就好像是一个叛徒,「章鱼」的智商能够有多高呢?可以通过事实了解一下:

      首先,「章鱼」的神经系统一共有5亿个神经细胞,一般的无脊椎动物最多只有几百万个,与「章鱼」根本不在一个数量级,这个数字即便是放在脊椎动物界也是强手,青蛙只有1600万个神经细胞,老鼠才只有一个亿,「章鱼」的神经数量和猫狗是相当的,我们经常说猫和狗都是非常聪明的小动物,与它们神经元数量差不多的「章鱼」也一定非常聪明。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      更为奇特的是,「章鱼」的神经系统非常独特,一共有9个像人类大脑那样的神经中枢,分别长在头部和8条触手上,我们都知道,大脑与其他器官的关系是通过大脑来发送具体指令的,其他器官完成大脑赋予的具体任务,但是「章鱼」则完全不同,它们的每根触手上都相当于有一个大脑能够思考。头部只需要传递简单的抽象命令,触手就可以完成任务了,这样「章鱼」的8根触手都能够进行独立的思考,可实现多线程同时作业,完全不需要头部大脑的干预。

      举例说明:

      对于人类来说,如果大脑感觉到饿,它就会下命令让手把餐桌上的肉夹到口中,而「章鱼」它的头部大脑会告诉各根触手,身体需要吃东西,由触手来思考到底吃什么样的东西,如何把食物送到口中,然后再发送指令给触手上的肌肉细胞完成送饭的工作。

      除此之外衡量动物智力的还有一项非常重要的标准,那就是行为的复杂性,也就是说它们的行为是通过思考得来的,还是单纯刻板的对环境的变化产生应激行为,「章鱼」的行为非常复杂。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      自然界的伪装大师

      「章鱼」可以说是自然界的伪装大师,说到伪装很多人的第一反应是「变色龙」,毕竟每个人的童年都学习过“契科夫”的变色龙这篇课文,「变色龙」是陆地上的变色高手,但到了水中就要属「章鱼」的变色能力最为强大了。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「章鱼」的变色指挥系统是通过眼睛和神经系统共同控制的,它们的全身遍布着色素细胞,相比于「变色龙」,它们的变色功能更加智能,而且几乎可以在瞬间完成,「章鱼」的眼睛可以首先感受周围环境的变化,在第一时间给色素细胞发送信息指令,通过扩张和收缩色素细胞,「章鱼」就能够不断调整自己的体色。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      令「变色龙」望尘莫及的是「章鱼」软软的身体还能够改变外形,堪称海底的“变形金刚”。一种印度尼西亚「拟态章鱼」它能够模仿海蛇、比目鱼、海星、狮子鱼、珊瑚等15种动物。如果你在海底看见一个海螺,过了一会儿,海螺又长出来了两只腿跑了起来,那一定是「章鱼」在模仿海螺,并趁机逃跑来躲避捕食者。当「章鱼」们看见攻击它们的鱼类时,会把身子埋起来,然后把触手变成毒蛇的样子吓跑对手。如果在它们附近的海床上,椰子树经常掉落椰子,「章鱼」就会经常模仿椰子来躲避天敌。即便是在自然界「章鱼」们从来都没有见过的图案或者那些不规则的复杂图案,它们也能够很快的变换相应的颜色和纹理。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力

      「章鱼」通过高度发达的眼睛、触手、吸盘的化学感应细胞,来加工大量的感觉信息,表现出了关联的学习能力和长期的记忆能力,尤其能够体现「章鱼」智商的就是它们的学习能力。

      举例说明:

      科学家曾经做过一个让「章鱼」开瓶子的实验,让「章鱼」来开一个用来防儿童的瓶子,「章鱼」用一个小时就把瓶盖拧开了。下一次当科学家再把相同的瓶盖给它时,它只需要5分钟就可以完成开瓶盖的工作了。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「章鱼」的记忆力也非常不错的,比如曾经有人在水族馆中做过实验,一位饲养员扮演“好人”,经常性地给它们喂食,而另一位则扮演“恶棍”经常用棍子骚扰它们,于是过了一段时间以后,水族馆的所有「章鱼」都对两个饲养员有着截然不同的态度。

      「章鱼」如此的高智商也让它很难成为家里的宠物,因为它们太过于聪明了,总是能够试图逃跑而且逃跑成功,2016年一只新西兰的「章鱼」与趁着夜色从半开的鱼缸中爬了出来,然后钻进一根50米长的排水管中,回到了海洋。该计划缜密而又细致,连饲养员都感叹不已。

      • 「章鱼」的基因组

      科学家还对「章鱼」的基因组进行了测试,它们拥有27亿个“碱基对”比人类的30亿少不了多少,还有3.3万个“蛋白质编码基因”,比人类的2.5万个还要多,特别值得一提的是「章鱼」的“原钙粘蛋白基因”数量非常多,是人类的两倍以上,更是其他非脊椎动物的十几倍,原钙黏蛋白是用来编制脑神经细胞身份的密码分子,是保证神经细胞能够识别和区分彼此的关键因素,「章鱼」有着如此多的原钙黏蛋白基因就证实了,它确实是一种构造精密的动物,而且有能力处理复杂的问题。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「章鱼」为什么不会像人类那样产生文明呢?

      古希腊的先哲“亚里士多德”对「章鱼」没有什么好感,他曾经说过「章鱼」是一种愚蠢的动物,因为只要人把手放在水中,它们就会爬过来,但是现在科学家却为「章鱼」平反了。

      智力同样出现在了这种没有骨头,大脑神经元比人类短,而且数量不到人类1%的「章鱼」身上,可是这里就会有另外一个问题了,「章鱼」的智商那么高,为什么不会像人类那样产生文明?

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      「章鱼」属于「头足纲」,头足纲生物的神经元分属中枢神经系统和周围神经系统,但缺乏一种非常重要的东西,那就是「髓磷脂」,这种物质包裹哺乳动物的神经纤维,有助于神经信号迅速地长距离传递,这表明「章鱼」的神经元传递信号的距离其实是很短的,人类智能的一大关键就是实现了大脑各区域的超快远距离通信。因此,在我们的认识中「头足纲」生物堪称“先天不足”。

      此外,「章鱼」从出生开始起就要独居,小「章鱼」需要极短的时间就能够学会相应的本领,与大部分哺乳动物不同的是,小「章鱼」学习本领不是以长辈的传授为基础,而是需要独自学习捕食、伪装和寻找更好的住所,虽然父母遗传给了它们一些能力,但是面对新问题,它们还必须独自寻找解决问题的答案,想要找到新问题的秘密,「章鱼」可能还需要学习很多年。

      「章鱼」最大的不幸就在于它们的寿命很短,只有3~5年,短命限制了「章鱼」获得知识的机会,也摧毁了「章鱼」深入学习的念头。

      「章鱼」的智商:学习能力、记忆能力这么强,为什么不会进化成高等生物

      黄媂结语·如果「章鱼」的寿命更长,会发生什么事情?

      有许多人会认为,「外星智慧生命」既然是智慧,生命就一定要和地球人长得差不多,这是由于「趋同进化」理论所决定的,所谓「趋同进化」指的是两种没有什么亲缘关系的物种,因为生活环境相同,从而在身体形态和身体构造上演化的比较相似,比如鱼龙、鲸鱼和鲨鱼,它们的亲缘关系非常远,分别是爬行类、哺乳类和鱼类,但为了在海洋中快速的游动,它们的体型都是流线型的。

      「外星生命」所生活的环境与地球环境可能千差万别,外星人不一定和地球人长得很像,关于长得到底像什么,可能不像人类也不像章鱼,可能是一种我们从来没有见过的样子,这是由「外星生命」诞生的环境所决定的。

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    • Lv.8碳纳米管
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      达尔文
      要真像章鱼那样,那看上去害怕呀 [s-90]
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      Lv.8碳纳米管
      VIP2
      达尔文
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      Lv.9紫外波长
      牛顿
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      Lv.9紫外波长
      牛顿
      哇⊙∀⊙!说的好全面
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