來源：環(huán)球科學(xué)ScientificAmerican

在動物世界里，章魚顯得獨(dú)樹一幟。它們雖然只是軟體動物,，卻有著超乎想象的智力水平,。更為神秘的是,，沒有人知道它們的智力從何而來,。甚至有科學(xué)家猜想，它們可能起源于地球之外……通過基因?qū)用娴难芯?，科學(xué)家找到了章魚大腦復(fù)雜性的三條線索……

2008年,，德國科堡市海洋之星水族館里的工作人員遇到了一件怪事。接連兩個早晨,，他們上班時都發(fā)現(xiàn)水族館異常安靜,，整個水族館的電力系統(tǒng)都短路了。他們重啟系統(tǒng)后,，第二天早上迎接他們的都是同樣的寂靜,。因此，在第三天,，幾個員工決定在水族館守夜,，輪流在地板上休息,。

果然,，罪魁禍?zhǔn)壮霈F(xiàn)了,。一只六個月大的章魚奧托（Otto）爬出水族缸，將出水孔對準(zhǔn)了頭頂?shù)臒??；蛟S是燈光使它感到惱怒，或者只是出于無聊,。正如主管ElfriedeKummer所言：“奧托一直渴望得到關(guān)注,，它總是會有新的驚人之舉。有一次,，我們看到它在水缸里戲弄一只寄居蟹,。”

關(guān)于章魚惡作劇的趣聞軼事比比皆是,。據(jù)報道,，已經(jīng)有章魚能夠走出迷宮，擰開藥瓶,，甚至分辨不同的人類,。解決問題、使用工具,、做計劃……這些都是復(fù)雜靈活的智力的標(biāo)志,，我們通常將這些特征與脊椎動物，尤其是哺乳動物相聯(lián)系,。

但這些又濕又軟的章魚,，是如何擁有智力的？

智力的第二種起源,？

一些學(xué)者研究章魚及其聰明的近親——墨魚和魷魚,，他們提出了“智力的第二種起源”，而這是一種與哺乳動物大相徑庭的奇特構(gòu)造,。

章魚有一個很大的中央大腦,，它的每一條觸手也都有一個獨(dú)特的小型“大腦”網(wǎng)絡(luò)。它們需要協(xié)調(diào)復(fù)雜到令人難以置信的八只觸手和數(shù)百個靈敏的吸盤,，更不必說偽裝在珊瑚礁背景中的能力了,。通過改變像素色塊和紋理，以及腕足的扭曲,，這些身體藝術(shù)家可以瞬間融入背景,，只在威脅對手或吸引配偶時再次出現(xiàn)。

章魚觸手上密布的吸盤（來源：pixabay）

“它們的行為就像聰明的動物一樣,，即使他們是牡蠣的近親,，”芝加哥大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家Clifton Ragsdale說，“我想知道的是,，它們是如何以區(qū)別于脊椎動物的方式組織較大體積的大腦的,?！?/p>

那么，進(jìn)化是如何產(chǎn)生這種第二種智力,，也就是電影制片人Jacques Cousteau在上世紀(jì)70年代所稱的“軟智力”的,？

過去的幾年中，越來越多的學(xué)者都被這些神秘的生物吸引,。自2015年以來,，研究人員們已經(jīng)獲得了章魚的DNA藍(lán)圖、基因組信息以供仔細(xì)研究,。這些資料提供了一些引人注目的線索,。

編輯RNA

事實證明，章魚有大量與腦部形成相關(guān)的基因,，這些基因先前僅在脊椎動物中發(fā)現(xiàn),。但是章魚智慧的秘密武器可能不是我們已知的基因。

復(fù)雜的大腦需要一種方法來儲存復(fù)雜的信息,。令人吃驚的是,，在遺傳密碼快速而自由的組合中，章魚可能已經(jīng)擁有了這種復(fù)雜性,。

在構(gòu)建生命體的過程中,，DNA的解碼過程通常有極度的保真度，也就是我們所知的“中心法則”,。全部的DNA序列中,，只有一小部分會被復(fù)制，得到的副本被稱為信使RNA（mRNA）,。然后,，mRNA能夠精確指導(dǎo)一種特定蛋白質(zhì)的合成。

但是,，一些驚人的例子并沒有遵循中心法則,。章魚能夠修改它們的mRNA。這種調(diào)整被稱為“RNA編輯”,。在人類中,，只有少量的大腦蛋白質(zhì)的mRNA會被編輯，而在章魚的大腦中,，大部分mRNA都會被編輯,。

“這個過程讓章魚大腦的復(fù)雜程度超出了我們的想象?；蛟S這種復(fù)雜性與它們的記憶有關(guān),。”特拉維夫大學(xué)的計算生物學(xué)家Eli Eisenberg這樣說。盡管他很快補(bǔ)充道：“我必須強(qiáng)調(diào),，這只是個推測,。”

毫無疑問,，將章魚的智力和RNA編輯相互聯(lián)系屬于邊緣科學(xué),，但是好消息是,，這是一個可檢驗的假說,。借助最先進(jìn)的工具，如基因編輯技術(shù)CRISPR,、新型腦電波記錄儀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袨閷W(xué)測試,，研究人員正在檢測RNA編輯是否確實是章魚智力的關(guān)鍵。

章魚如何變得這么聰明,？

大約在4億年前,，頭足類生物統(tǒng)治著海洋。這些動物因頭與足直接相連而得名,，它們體型巨大,，甚至能夠生長到6米。它們以蝦和海星為食,，用螺旋型的貝殼在海洋中漂浮并保護(hù)自己,。

后來，魚類的時代到來了,。頭足類不再位于海洋生物鏈的頂端,。大多數(shù)有螺旋型貝殼的物種都滅絕了，現(xiàn)代鸚鵡螺則作為少數(shù)的例外存活至今,。

但是,，一些頭足類生物擺脫了殼。因此,，它們可以不受妨礙地探索與更聰明,、靈活的魚類競爭的方法。這些生物進(jìn)化成為章魚,、魷魚和墨魚——也就是我們所知的蛸亞綱,。

這些生物進(jìn)化中的創(chuàng)新令人目眩。它們的足分開,，形成了八條高度靈巧的腕足,，每條腕足上都有數(shù)百個吸盤，這使得它們的腕足就像拇指一樣靈活,。為了說明這種靈敏,，Mather講述了一位同事的故事，他發(fā)現(xiàn)他的章魚在手術(shù)后自己把縫線拆掉了。

但對于捕食者來說,，章魚柔軟的肢體是一頓美味的大餐,。所以章魚進(jìn)化出了“能夠思考的皮膚”，能夠在0.2秒內(nèi)融入背景,。這些快速變色的藝術(shù)家不僅用皮膚內(nèi)的色素改變自己的顏色,，還能夠用光滑的皮膚紋理和身體與腕足的彎曲來完成它們的表演。當(dāng)它們靜靜地?fù)u擺自己的兩條腕足時,，或許可以偽裝成一棵海草,。

擅長偽裝的章魚（來源：pixabay）

“這不是由簡單的反射能夠協(xié)調(diào)的，”在伍茲霍爾海洋研究所研究偽裝行為的RogerHanlon說,，“這是基于特定情境,，在大腦多個層面進(jìn)行的快速決策?！边@種反應(yīng)還依賴于形同相機(jī)的敏銳雙眼,。

章魚需要強(qiáng)大的計算能力來控制腕足、吸盤,、皮膚和雙眼,。因此，相對于章魚的體型,，它的大腦非常大,。章魚的大腦中有5億個神經(jīng)元，是大鼠大腦中神經(jīng)元數(shù)量的2.5倍,。

不同動物神經(jīng)元數(shù)量對比（單位為百萬,，從左至右依次為海蛞蝓、大鼠,、章魚與人類）

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