著者
·黃媂/·黃姤
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關於「外星生命」會是什麼樣子,不同的人會有不同的幻想,電影、動畫片、小說中有著數不清的「外星人」形象,它們有的和人類長得很像,有的和動物長得很像,有的完全說不出來像什麼。不知大家有沒有注意到,在影視作品中「外星人」的形象除了像人類以外,最多的形象就是「章魚」的外形了,比如2017年的電影《降臨》中的外星人形象,這是一種有著大大的腦袋和觸手的生物,和「章魚」非常相似的外星人,它們有著預知未來的能力。同年的另外一部電影《異星覺醒》中曾經統治了火星的「古生物·卡爾文」,也像「章魚」一樣腦袋下面全是腿,「卡爾文」不僅智商超群,摧毀了人類的空間站,還有著超強的生存能力,即使沒有氧氣也能存活許久。
圖解:「戴維·瓊斯」船長
科幻小說都是有科學顧問的,之所以有這麼多外星「章魚」的形象,那就是因為其實「章魚」也是一種非常聰明的物種。
7億年前,海洋中有一種長著眼睛的「蠕蟲狀生物」,它們的後代分化成了兩個大的分支:
分支一:脊椎動物
一個分支是有骨架的脊椎動物,後來演化成像鯊魚這樣的魚類,青蛙這樣的兩棲類,恐龍這樣的爬行類,鳥類和人類。
分支二:無脊椎動物
另外一個分支則進化成為利用水壓控制的「無骨身軀」,其中一部分則變成了如今的「頭足類動物」,包括章魚、烏賊、鸚鵡螺等。
「頭足類動物」屬於軟體動物門,頭足綱,它們的名字很形象,指的就是那些角丫子和頭長在一起的動物,「頭足類動物」曾經是「海洋中的霸主」,原始的「鸚鵡螺」可以長到幾米長,是海洋生物鏈中當之無愧的「頂級捕食者」,後來還演化出帶有貝殼的 「菊石」以及貝殼長在體內的「 箭石」。遺憾的是,2.5億年前地球歷史上最大的 「生物滅絕事件」,二疊紀、三疊紀生物大滅絕中有97%的「頭足類動物」犧牲了,6500萬年前的一次生物大滅絕中,「 箭石」和「菊石」也徹底滅絕了,「鸚鵡螺」也只剩下了寥寥幾種,今天我們所能夠看到的「頭足類動物」大約只有650種了。
「章魚」就是一種「頭足類動物」,雖然與人類有著共同的祖先,但在漫長的演化過程中,它們幾乎與我們沒有任何的相似之處了,其中有一點就是例外的,那就是人類和「章魚」都進化成為高智商的生物。雖然是無脊椎動物,但在無脊椎動物界,「章魚」就好像是一個叛徒,「章魚」的智商能夠有多高呢?可以通過事實了解一下:
首先,「章魚」的神經系統一共有5億個神經細胞,一般的無脊椎動物最多只有幾百萬個,與「章魚」根本不在一個數量級,這個數字即便是放在脊椎動物界也是強手,青蛙只有1600萬個神經細胞,老鼠才只有一個億,「章魚」的神經數量和貓狗是相當的,我們經常說貓和狗都是非常聰明的小動物,與它們神經元數量差不多的「章魚」也一定非常聰明。
更為奇特的是,「章魚」的神經系統非常獨特,一共有9個像人類大腦那樣的神經中樞,分別長在頭部和8條觸手上,我們都知道,大腦與其他器官的關係是通過大腦來發送具體指令的,其他器官完成大腦賦予的具體任務,但是「章魚」則完全不同,它們的每根觸手上都相當於有一個大腦能夠思考。頭部只需要傳遞簡單的抽象命令,觸手就可以完成任務了,這樣「章魚」的8根觸手都能夠進行獨立的思考,可實現多線程同時作業,完全不需要頭部大腦的幹預。
舉例說明:
對於人類來說,如果大腦感覺到餓,它就會下命令讓手把餐桌上的肉夾到口中,而「章魚」它的頭部大腦會告訴各根觸手,身體需要吃東西,由觸手來思考到底吃什麼樣的東西,如何把食物送到口中,然後再發送指令給觸手上的肌肉細胞完成送飯的工作。
除此之外衡量動物智力的還有一項非常重要的標準,那就是行為的複雜性,也就是說它們的行為是通過思考得來的,還是單純刻板的對環境的變化產生應激行為,「章魚」的行為非常複雜。
「章魚」可以說是自然界的偽裝大師,說到偽裝很多人的第一反應是「變色龍」,畢竟每個人的童年都學習過「契科夫」的變色龍這篇課文,「變色龍」是陸地上的變色高手,但到了水中就要屬「章魚」的變色能力最為強大了。
「章魚」的變色指揮系統是通過眼睛和神經系統共同控制的,它們的全身遍布著色素細胞,相比於「變色龍」,它們的變色功能更加智能,而且幾乎可以在瞬間完成,「章魚」的眼睛可以首先感受周圍環境的變化,在第一時間給色素細胞發送信息指令,通過擴張和收縮色素細胞,「章魚」就能夠不斷調整自己的體色。
令「變色龍」望塵莫及的是「章魚」軟軟的身體還能夠改變外形,堪稱海底的「變形金剛」。一種印度尼西亞「擬態章魚」它能夠模仿海蛇、比目魚、海星、獅子魚、珊瑚等15種動物。如果你在海底看見一個海螺,過了一會兒,海螺又長出來了兩隻腿跑了起來,那一定是「章魚」在模仿海螺,並趁機逃跑來躲避捕食者。當「章魚」們看見攻擊它們的魚類時,會把身子埋起來,然後把觸手變成毒蛇的樣子嚇跑對手。如果在它們附近的海床上,椰子樹經常掉落椰子,「章魚」就會經常模仿椰子來躲避天敵。即便是在自然界「章魚」們從來都沒有見過的圖案或者那些不規則的複雜圖案,它們也能夠很快的變換相應的顏色和紋理。
「章魚」通過高度發達的眼睛、觸手、吸盤的化學感應細胞,來加工大量的感覺信息,表現出了關聯的學習能力和長期的記憶能力,尤其能夠體現「章魚」智商的就是它們的學習能力。
舉例說明:
科學家曾經做過一個讓「章魚」開瓶子的實驗,讓「章魚」來開一個用來防兒童的瓶子,「章魚」用一個小時就把瓶蓋擰開了。下一次當科學家再把相同的瓶蓋給它時,它只需要5分鐘就可以完成開瓶蓋的工作了。
「章魚」的記憶力也非常不錯的,比如曾經有人在水族館中做過實驗,一位飼養員扮演「好人」,經常性地給它們餵食,而另一位則扮演「惡棍」經常用棍子騷擾它們,於是過了一段時間以後,水族館的所有「章魚」都對兩個飼養員有著截然不同的態度。
「章魚」如此的高智商也讓它很難成為家裡的寵物,因為它們太過於聰明了,總是能夠試圖逃跑而且逃跑成功,2016年一隻紐西蘭的「章魚」與趁著夜色從半開的魚缸中爬了出來,然後鑽進一根50米長的排水管中,回到了海洋。該計劃縝密而又細緻,連飼養員都感嘆不已。
科學家還對「章魚」的基因組進行了測試,它們擁有27億個「鹼基對」比人類的30億少不了多少,還有3.3萬個「蛋白質編碼基因」,比人類的2.5萬個還要多,特別值得一提的是「章魚」的「原鈣粘蛋白基因」數量非常多,是人類的兩倍以上,更是其他非脊椎動物的十幾倍,原鈣黏蛋白是用來編制腦神經細胞身份的密碼分子,是保證神經細胞能夠識別和區分彼此的關鍵因素,「章魚」有著如此多的原鈣黏蛋白基因就證實了,它確實是一種構造精密的動物,而且有能力處理複雜的問題。
古希臘的先哲「亞里斯多德」對「章魚」沒有什麼好感,他曾經說過「章魚」是一種愚蠢的動物,因為只要人把手放在水中,它們就會爬過來,但是現在科學家卻為「章魚」平反了。
智力同樣出現在了這種沒有骨頭,大腦神經元比人類短,而且數量不到人類1%的「章魚」身上,可是這裡就會有另外一個問題了,「章魚」的智商那麼高,為什麼不會像人類那樣產生文明?
「章魚」屬於「頭足綱」,頭足綱生物的神經元分屬中樞神經系統和周圍神經系統,但缺乏一種非常重要的東西,那就是「髓磷脂」,這種物質包裹哺乳動物的神經纖維,有助於神經信號迅速地長距離傳遞,這表明「章魚」的神經元傳遞信號的距離其實是很短的,人類智能的一大關鍵就是實現了大腦各區域的超快遠距離通信。因此,在我們的認識中「頭足綱」生物堪稱「先天不足」。
此外,「章魚」從出生開始起就要獨居,小「章魚」需要極短的時間就能夠學會相應的本領,與大部分哺乳動物不同的是,小「章魚」學習本領不是以長輩的傳授為基礎,而是需要獨自學習捕食、偽裝和尋找更好的住所,雖然父母遺傳給了它們一些能力,但是面對新問題,它們還必須獨自尋找解決問題的答案,想要找到新問題的秘密,「章魚」可能還需要學習很多年。
對「章魚」最大的不幸就在於它們的壽命很短,只有3~5年,短命限制了「章魚」獲得知識的機會,也摧毀了「章魚」深入學習的念頭。
有許多人會認為,「外星智慧生命」既然是智慧,生命就一定要和地球人長得差不多,這是由於「趨同進化」理論所決定的,所謂「趨同進化」指的是兩種沒有什麼親緣關係的物種,因為生活環境相同,從而在身體形態和身體構造上演化的比較相似,比如魚龍、鯨魚和鯊魚,它們的親緣關係非常遠,分別是爬行類、哺乳類和魚類,但為了在海洋中快速的遊動,它們的體型都是流線型的。
「外星生命」所生活的環境與地球環境可能千差萬別,外星人不一定和地球人長得很像,關於長得到底像什麼,可能不像人類也不像章魚,可能是一種我們從來沒有見過的樣子,這是由「外星生命」誕生的環境所決定的。
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