出品：科普中國
製作：牟福朋
監製：中國科學院計算機網絡信息中心
地球上有一種生物，有頭，有眼睛，有手有腳，會擁抱，會玩遊戲，會用工具，還會撫育後代。沒錯，這種生物就是……章魚。
△一種章魚。找一張沒那麼醜的章魚圖片真的很難……圖片來源：theguardian.com
有人說，章魚之所以沒有稱霸地球，只是因為它們一般壽命較短，活不過兩三年。雖然稱霸地球這種說法有些誇張，但章魚確實是有一定智慧的生物。軟軟的章魚究竟有哪些奇異之處？它們又有著怎樣的奮鬥歷程？今天梅林就來跟大家聊聊章魚的故事。文末還有教大家如何分辨章魚、魷魚和墨魚的小知識，請大家堅持看到底哦。
章魚兩件寶，八手和大腦
在衡量一個物種的智慧程度時，大腦的重量佔體重的百分比常被作為參照。章魚的大腦重量佔體重的比例是全體無脊椎動物中最高的，甚至比某些脊椎動物還高。這主要是因為章魚需要靈活控制自己的八條觸手，所以必須多長點腦子。
△章魚有著特殊的環形大腦，圍繞著它的食管。為了不讓自己的腦子擠爆，章魚必須把食物粉碎得足夠小。圖片來源：參考文獻1
但這還不夠。與人類的四肢相比，章魚的觸手要靈活得多，為了迅速完成更複雜的動作，章魚的每條觸手上都有非常複雜的神經系統，可以自主活動。試想，如果人類的手上也有自主控制的神經，那麼每個人都可以輕鬆掌握鋼琴和吉他。一手畫圓一手畫方算什麼？有了自主神經，一手畫孫悟空，一手畫變形金剛都很容易。
不信的話，可以欣賞一下擬態章魚（mimic octopus）為我們帶來的超級模仿秀。這種章魚能夠通過調控自己的觸手和身體，模擬其它海洋物種。例如下圖中左邊三個是同一條擬態章魚，而右邊三個分別是它所模擬的對象：比目魚，獅子魚和海蛇。怎麼樣，是不是挺像的？不但條紋、花色、材質都很像，而且在模擬海蛇時，還會在地上挖個坑，把自己的身體和其餘六隻觸手埋進去，這細節值得給滿分。
△擬態章魚的高超擬態能力。圖片來源：參考文獻2
高度發達的神經系統在賦予章魚靈活性的同時，還讓章魚有了智慧的潛能。人們發現章魚有學習、記憶和推理能力，科學家們可以訓練章魚走迷宮、擰開罐頭以及搭積木。實地考察中，人們觀察到有的章魚會收集並隨身攜帶椰子殼，作為他們休息時的掩護，這也是章魚會使用工具的一個例子。水族館裡的章魚會從自己缸裡溜到其它缸裡覓食（誰教你的？）。有的章魚還會將物體扔向水面，再用觸手接回來，並且重複這個過程，像是在遊戲。
除此之外，章魚還有很多非常實用的特性。首先，它們不但擁有和脊椎動物類似的閉管循環系統，而且有三顆心臟，一顆負責全身供血，兩顆將血液運往鰓進行氣體交換（類似哺乳動物的體循環和肺循環）。
△章魚的三顆心臟，藍色的負責全身血液供應，紅色負責把血液運輸到鰓。圖片來源：sciencefocus.com
其次，它們的眼睛不但像人眼一樣可以變化焦距，而且還正確解鎖了視神經的使用方式，不像人類一樣在眼睛上還留有盲點。
△人類的眼睛（左）與章魚的眼睛（右）示意圖。注意圖中2所表示的視神經，人類的視神經由於是倒著長的，所以會遮擋一部分視覺細胞，而且還會匯總形成一個完全沒有視覺的位置——盲點（4）。而章魚的眼睛視神經是正向的，因此沒有盲點。圖片來源：維基百科
此外，章魚的身體裡沒有骨頭，可以鑽過非常小的洞……擁有這麼多特殊技能的章魚，說它能制霸海底，是不是一點都不過分？（章魚：說得好，可以鼓掌了）
章魚的「創業史」
地球上有過很多曾經稱霸全球的物種，但沒有哪種生物是主動而自願地成為優勢物種的。它們就像是網絡爽文的主角一樣，總是被逼上絕路，之後才翻身逆襲，章魚也不例外，而它的故事也頗具傳奇色彩。
章魚屬於軟體動物，它們的近親是烏賊類，主要區別在於章魚有八條觸手，而烏賊有十條。章魚與烏賊在分類上都屬於蛸亞綱，它們的祖先是某種有殼的、會遊泳的、以小型無脊椎動物為食的軟體動物，類似於它們的親戚鸚鵡螺。
△蛸類祖先的想像圖，螺殼配魷魚頭。圖片來源：密西根大學博物館
這種生物從早期奧陶紀（約4.8億年前）誕生後的一億年間，都沒有太大的變化，說明它非常適應海洋遊泳捕食生活。但是到了泥盆紀（約3.7億年前），海洋逐漸被各種魚類所佔據，這導致蛸亞綱祖先的生存空間被嚴重壓縮。迫於生存壓力，它們只好背井離鄉，搶佔下沉市場，去海底尋找出路。
△根據地殼運動反推而得到的泥盆紀地球地圖（距今約4億年）。圖片來源：維基百科
在海底，蛸亞綱祖先們經歷了一系列演化事件。笨重的殼會阻礙它們在海底行動，於是它們逐漸地拋棄了殼；為了吃海底的蝦和蟹，它們演化出了有力的觸手、吸盤和堅利的喙；為了吃同樣棲息在海底的遠親——貝殼類，它們學會了用酸液將貝殼穿孔，然後用毒素將貝類毒死，讓它們自己張開；為了逃脫天敵，它們的皮膚上演化出了色素細胞，不但可以變色，而且還可以模擬材質，使它們可以跟周圍環境完美融合……經歷了這一系列的進化之後，一類新的頂級物種便橫空出世了。在恐龍稱霸的白堊紀，章魚和它的十腕兄弟——烏賊一起，也來到了最繁盛的時代。化石記錄表明，這類生物曾經有上萬種之多。
後來，一顆隕石砸在了地球上，徹底改變了地球生態，氣候變化，恐龍滅絕，多數的海洋生物也滅絕了。曾經將章魚的祖先趕走的魚類，也被迫來到海底覓食。於是，章魚們又面臨著被魚類壓縮生存空間的危險。事實上，曾經擁有上萬物種的蛸亞綱，目前也僅存不到一千種。面臨新的危機，一部分烏賊重操舊業，恢復了遊泳與捕獵的生活，而章魚們則留在了危險的海底世界，學會了偽裝、狡猾和欺詐，用自己發達的腦子殺出一條生存之路，直到今天。
通過章魚的演化史我們可以看出，物種必須能夠不斷改變自己，才能夠獲得更大的生存優勢。不肯變化，就意味著失敗。章魚的祖先擁有當時非常有用的殼，但是只有拋棄殼，它們才能夠倖存到現在。反觀章魚的遠古親戚菊石，由於不肯拋棄殼，最終落得滅絕的下場。
△菊石復原想像圖。曾經稱霸海底上億年的生物，滅絕起來連一個孑遺種都找不到。圖片來源：維基百科
章魚「全家福」
說了這麼多，想必大家都餓了。那麼接下來我們來理順一下章魚、魷魚、烏賊、墨魚、花枝……等等這些名稱之間的關係，好讓大家以後碰到它們能吃得更明白（章魚：介紹半天，原來是想吃我？？）。
以動物分類學的角度來看，章魚、魷魚類生物和鸚鵡螺共同屬於軟體動物中的頭足綱（Cephalopoda），因為它們的頭長在形似腳的觸手上（當然也可以說是腳長在頭上）。除了鸚鵡螺外，剩餘失去外殼的一大類生物被統稱為蛸亞綱（Coleoidea）。
蛸亞綱又可以主要地分為兩類：八隻觸手的八腕總目和十隻觸手的十腕總目。
八腕總目裡的生物就是章魚了，章魚小丸子或者碳烤八爪魚的主要食材就是它們，有些地方也稱為八蛸或巴蛸。但是只有一種被稱為吸血鬼烏賊的生物除外，它的八條觸手之間有蹼連著，長得像小說裡的吸血鬼。
△吸血鬼烏賊並不是烏賊，也不是章魚。看那兩個萌萌的小翅膀！圖片來源：維基百科
十腕總目的學名應該稱作烏賊（squid），但是我們日常生活裡所說的烏賊是狹義的，一般只指十腕總目下的一個小門類——墨魚（cuttlefish），或者稱為墨斗魚等，可以入菜，如製作墨魚仔等食物，尤其是充滿籽的墨魚仔更是鮮嫩無比。
而十腕總目裡其它較大而能吃的物種則通常被稱為「魷魚」，有的地方也叫做花枝或者銀絲，大多數屬於管魷目（Teuthida），一般用來炸、製作燒烤或者魷魚圈等。
△上：普通章魚。中：墨魚（烏賊）。注意其w形的瞳孔。下：大王酸漿魷，注意這種魷魚和人體的比例。圖片來源：維基百科。
如何區分章魚、魷魚和墨魚（狹義的烏賊）呢？首先章魚最好區分，因為它們只有八隻觸手，而魷魚和墨魚是十隻。對於魷魚和墨魚來說，則要注意二者的體型和骨頭，魷魚體型一般較大，體內有一塊塑料般平整透明的軟骨；而墨魚體型一般較小，體內也有一塊骨，是碳酸鈣質的，一般不透明。墨魚用這塊軟骨來調節浮力，方便遊泳。此外兩者的眼睛也有區別：魷魚的眼睛有圓形的瞳孔，而墨魚的瞳孔是w形的。
△上：魷魚骨。下：墨魚骨。圖片來源：flickr.com
在文末給大家放幾幅圖片，根據我們講的知識，來判斷一下它們分別是章魚、魷魚還是墨魚吧！別忘了把你的答案留言在下面哦。
它們是什麼？圖片來源：seattleweekly.com， treehuggers.com， thesciencemagazine.com
參考文獻：
1.Young, J. Z. (1971). The Anatomy of the Nervous System of Octopus vulgaris.Claredon Press, Oxford. 690pp.
2，Norman, M & Finn, Julian & Tregenza, T. (2001). Dynamic mimicry in an Indo-Malayan octopus. Proceedings. Biological sciences / The Royal Society. 268. 1755-8. 10.1098/rspb.2001.1708.