章魚觸手為什麼不會打結?

2021-01-18 科學世界

章魚這種腳長在腦袋上的動物，實在是很有趣。它們和人類一樣，有超強的大腦，其眼睛的結構與人類也很相似。它的大腦中包含2億個神經元，還有一個強大的周圍神經系統來控制觸手的運動。它們還是強大的遁形者，能夠將自己柔軟的身體藏在極小的空間中。

對人類來說，如果胳膊會粘住碰到的所有東西，一定很抓狂。很幸運，我們只有在不小心打翻萬能膠時才會擔心這個問題。但是，章魚8根柔軟的觸手上排列著幾百個吸力超強的吸盤。那麼，為什麼它們不會被自己的吸盤吸住，也不會纏繞打結呢？

一隻真蛸（Ooctopus ocellatus），俗名真章。圖/Reinhard Dirscherl/Visuals Unlimited/Corbis


最近，以色列耶路撒冷希伯來大學的神經生物學家們在2014年5月15日的《當代生物學》（Current Biology）上發表了一篇論文，介紹了他們對這個問題的研究：這是由於章魚皮膚會產生一種化學信號，提醒吸盤——「我是你的一部分」。

章魚觸手上的吸盤

科學家們發現，章魚的觸手在折斷後，還會本能地抓住一切它碰到的東西，保持活躍長達一個小時以上，這是由於觸手並不完全靠大腦來控制，從一定程度上來說，是一種自動化的行為。

於是，科學家將章魚斷臂、活章魚、剝皮的章魚斷臂和裝有章魚皮膚粘液的培養皿放到一個水池裡進行觀察，發現章魚斷臂不會粘住自己，也不會抓住活章魚和培養皿，但是會抓住剝皮的斷臂。這說明，使斷臂「認出」自身的物質存在於皮膚上。

雖然這些斷臂也會觸碰到裝有自己皮膚粘液的培養皿，但所用的力氣非常小。經測量，裝有章魚皮膚粘液的培養皿受到的抓力比空培養皿小10倍，比裝有魚皮分泌物的培養皿小20倍。

活章魚不像斷臂那麼死板，它們有時候會抓住自己的斷臂，但只會抓住露出肉的那部分，而儘量避免碰到皮膚。如果這個斷臂不是自己的，它就會被當做食物吃掉。它們完全能認出哪條斷臂是自己的，這說明每隻章魚的化學信號都是獨特的，通過這個來判斷自身和食物的區別，免得錯啃自己的肘子。

總而言之，即使在沒有大腦指揮的情況下，章魚的觸手也不會攻擊任何帶有自己皮膚化學信號的物體，它們以這個信號來區分自我和食物。它們的吸盤會避免和自身皮膚接觸，這樣，柔軟的觸手就不會纏繞在一起。

儘管科學家對這個「自我迴避」的具體機理還不甚明確，但他們認為這可以用在機器人的設計上，例如章魚觸手形狀的外科手術機器人。

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  • 重口慎點,章魚的吸盤不打結還有這個原因
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  • 讓人有點毛骨悚然的機器手臂——章魚觸手!
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  • 會動的章魚觸手U盤
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  • 北航研製成功仿生軟體機器人 形似章魚觸手
    &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp北航研製成功仿生軟體機器人 形似章魚觸手&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp發布時間：2017-03-30 19:24來源：新華社作者
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    原標題：【視頻】這個軟體章魚觸手機器人成精了！ Festo去年推出的OctopusGripper章魚觸手是一個機器人臂手，靈感來自於章魚，從生物界的章魚那裡借鑑來了腕足和吸盤的結構。
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    參考消息網10月30日報導 據英國《新科學家》周刊網站10月29日報導，章魚在進食前能通過觸手「舔舐」來品嘗其獵物的滋味，研究人員說，這進一步證明頭足綱動物的8個附器類似於擁有「手」和「腦」的舌頭。據報導，章魚觸手上排列著吸盤，吸盤中有著用於對觸覺和味覺信號進行神經處理的細胞。
  • 奇怪的知識又增加了:章魚能用觸手「品嘗」食物
    新華社北京11月3日新媒體專電 據英國《新科學家》周刊網站10月29日報導，章魚在進食前能通過觸手「舔舐」來品嘗其獵物的滋味，研究人員說，這進一步證明頭足綱動物的8個附器類似於擁有「手」和「腦」的舌頭。 據報導，章魚觸手上排列著吸盤，吸盤中有著用於對觸覺和味覺信號進行神經處理的細胞。
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