章魚的觸手可以用來幹嘛?除了捕捉食物,還有一個更強的功能

2021-01-09 三體使者
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地球上有一類生物十分奇特,它們是無脊椎的軟體動物,身體可塑造性極強,而且還長出8條腿,沒錯它就是章魚。根據研究發現,章魚的各只觸手上都排列著吸盤,這些吸盤的作用不僅僅是產生吸力,最近有研究發現這些吸盤中還可能分布著能夠對觸覺和味覺信號進行處理的細胞。換而言之,章魚的「手」同時也是「嘴巴」。

這項新發現由英國《新科學家》周刊在10月29日報導出來,來自哈佛大學的研究人員通過對章魚進行深入研究發現,章魚可以利用觸手來品嘗食物的味道,然後再做出判斷是否要吃掉它。研究人員尼古拉斯·孛羅諾表示,章魚的這一技能很好地彌補了它原本「盲目」捕獵的缺點,因為它在捕獵的時候往往直接將觸手深入洞穴或者裂縫中,絲毫不考慮風險。

那麼章魚的觸手為何擁有感知觸覺和味覺的能力呢?研究人員又是如何得到該發現的?

章魚是一種什麼樣的生物?

首先我們需要對章魚有所了解,雖然大多數人都聽過這種軟體動物,但也有很多人並不知道章魚還有一個學名叫「蛸」,所謂的真蛸指的就是一般的章魚。章魚屬於溫帶性軟體動物,所存在的環境水溫一般不會低於7攝氏度,同時對鹽度也有一定的要求,過低的鹽度也會導致章魚的死亡,這也是章魚多出現在海洋中的原因。

章魚身上的一種行為至今仍然讓許多科學家感到疑惑,那就是它喜歡鑽進各種各樣的器皿中。無論器皿是立方體還是球體,只要裡面是空的,章魚發現這樣的容器後就會想方設法鑽進去。曾經有人在英吉利海峽打撈出一個直徑只有4釐米容量卻有9升的器皿,在仔細觀察的情況下發現裡面竟然有一隻身體長度超過30釐米的章魚。

這足以說明章魚多麼喜好器皿,它的身體塑造性是多麼強。

研究人員做了什麼樣的實驗?

在這次發現中,研究人員孛羅諾和他的同事利用顯微鏡對美國加州海灣的雙斑章魚進行觀察。他們通過觀察雙斑章魚的吸盤部位,發現其中存在多種不同類的細胞。為了驗證這些細胞能夠發揮什麼作用,研究人員利用測量細胞電活動的方法來對吸盤細胞進行測試,結果發現有些細胞相當於觸覺感受器,有些細胞相當於味覺感受器。

對此孛羅諾認為,不同種類的感受器能與水中不同化合物產生反應,比如有些感受器能對水溶性化合物產生反應,而有些感受器能對難溶於水的化合物產生反應。這兩類細胞感受器的存在使得章魚的觸手既能在不接觸獵物的時候就能感受到獵物的氣味,也能在接觸獵物的時候直接分辨出氣味。

這次發現讓我們意識到,章魚的觸手上原來有如此多的秘密,也難怪這種動物被認為是海洋中最聰明的動物之一,原來有如此多的技能加身。

原來章魚的聰明是不能低估的

生物學家吉姆·科斯格洛夫曾在法國《費加羅雜誌》上發表文章稱人類和章魚是地球上差異最大的兩種生物,這主要體現在形體上。但在視覺和神經系統方面,章魚可以和人類媲美。研究發現章魚擁有十分發達的眼睛,而且它的大腦中至少有5億個神經元。更不可思議的是章魚體內有3個心臟和2個記憶系統,其中一個記憶系統就在它的觸手上。

曾有研究人員設計實驗來測試章魚的聰明程度,他往一個玻璃容器中注入水,並放進一隻龍蝦,瓶口用軟木塞堵住。然後把一隻章魚放在玻璃容器旁邊,它先是圍繞著玻璃瓶繞了幾圈,然後好像發現了軟木塞的存在,接著嘗試用觸手去打開軟木塞。最後章魚成功了,它吃到了玻璃瓶裡面的龍蝦。這個實驗告訴我們,章魚的聰明被低估了。

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    不僅僅是外形獨特,章魚觸手的靈活性也給人們留下了深刻印象。研究章魚行為和神經科學的科學家們一直懷疑,這些的觸手有著自我意識。 在6月26日舉行的2019年天體生物學科學大會上,華盛頓大學的科學家們提出了一個新的模型。該模型在以往對章魚神經科學和行為的研究以及新的視頻觀察的基礎上,首次全面地展示了章魚的吸盤、觸手和大腦之間的信息流。
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  • 章魚的觸手為什麼不會打結?
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  • 通過觸手感知味覺?章魚化學觸覺的分子基礎|Cell Press述評
    陸生動物通常利用眼睛、鼻子、耳朵和嘴巴等傳統感覺器官捕捉外界環境中分子信息並作出相應的生理行為反應。 海洋環境中,由於許多信號分子難溶於水無法在水環境中擴散,海洋生物感知這些信息則需要通過不同形式的以接觸為基礎的化學感知方式來實現,章魚(Octopus)就是一個典型的通過接觸性依賴的化學感知方式實現環境感知的例子。
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    再點擊右上角「...」菜單,選擇「設為星標」感受機器人讓生活更美好!章魚是一種聰明的海洋動物。由於它們擁有令人難以置信的觸角,它們在操縱物體方面也具有優勢。想像一下,如果機器人可以做到所有這些。仿生抓手可以拾取並固定各種不同的形狀,或許它可以成功地抓握罐狀物體,一個球,一個塑料水瓶和一個玻璃或者更多東西。