為什么章魚智力超群

綠色華瑞

幾乎所有具有智慧的生物都屬于脊椎動(dòng)物，例如鸚鵡、鯊魚和人類。這樣的情況，讓任何一個(gè)試圖了解智慧本質(zhì)的人都感到困惑，因?yàn)檫@意味著他只能從一條單一進(jìn)化途徑來研究智慧本質(zhì)。但有一種重要智慧生物不屬于脊椎動(dòng)物：在脊椎動(dòng)物出現(xiàn)之前，軟體動(dòng)物就形成了自己的家族，而頭足類動(dòng)物是軟體動(dòng)物之中特殊的一個(gè)分支，其聰明程度能與某些脊椎動(dòng)物媲美。

現(xiàn)在的頭足類動(dòng)物包括章魚、魷魚、烏賊和有著特殊外殼的鸚鵡螺；其中，最聰明的當(dāng)屬章魚。有些章魚收集海底的椰子殼來搭建自己的窩，有些章魚發(fā)現(xiàn)跟隨漁船能更加容易地找到食物。養(yǎng)在魚缸里的章魚還會(huì)爬到旁邊的魚缸里去，因?yàn)槟抢镉兄�可口的餌料，這樣的情況出現(xiàn)多次了。很多研究人員想弄清楚章魚的這些行為是否與具有智慧的脊椎動(dòng)物不同還是所有具有智慧的動(dòng)物都具有的共同特征。

卡洛琳·阿爾貝坦是芝加哥大學(xué)的職業(yè)，卡洛琳·阿爾貝坦和她的同事們一直試圖弄清楚頭足類動(dòng)物智慧的基礎(chǔ)是什么。為此，卡洛琳·阿爾貝坦他們繪制了一種名為“加州兩元”章魚的基因圖譜，并將基因組圖譜發(fā)表在了本周《自然》雜志上，其目的是為了找到是哪組章魚基因讓其有別于其他更簡(jiǎn)單的軟體動(dòng)物。他們發(fā)現(xiàn)有兩組基因確實(shí)有了大幅擴(kuò)充：一組基因被稱為C2H2，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行編碼，被稱為轉(zhuǎn)錄因子，具備調(diào)節(jié)其他基因活動(dòng)的功能；第二組基因?yàn)樵�鈣粘附因子，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元的生長(zhǎng)進(jìn)行引導(dǎo)。這兩組基因在脊椎動(dòng)物也有擴(kuò)張情況，但據(jù)研究人員所知，其他種類動(dòng)物的這兩組基因沒有擴(kuò)張。

丹尼爾·洛克薩和卡洛琳·阿爾貝坦女士共同完成了上述報(bào)告，丹尼爾·洛克薩是日本沖繩科技學(xué)院的職員，他使用分子條碼來描述原鈣粘附因子，分子條碼能確認(rèn)一個(gè)細(xì)胞與鄰近細(xì)胞的關(guān)系，讓各個(gè)細(xì)胞以合適的方式連接在一起。在形成神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，神經(jīng)元相互之間的連接至關(guān)重要，神經(jīng)系統(tǒng)的要素就是神經(jīng)元以正確的方式連接。控制神經(jīng)元蛋白質(zhì)的基因數(shù)量的增加意味著神經(jīng)系統(tǒng)能以多種形式存在。脊椎動(dòng)物不可能讓神經(jīng)細(xì)胞形成復(fù)雜的回路，而章魚卻能形成復(fù)雜的神經(jīng)回路。

C2H2的作用還沒有完全弄清楚，以其他更簡(jiǎn)單的生物相比，章魚擁有更多的C2H2基因，這意味著章魚的基因具有更多的功能，應(yīng)當(dāng)能讓章魚體內(nèi)生長(zhǎng)出更加先進(jìn)的神經(jīng)系統(tǒng)。

的確，章魚的神經(jīng)系統(tǒng)是先進(jìn)的，卻與脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)不同。脊椎動(dòng)物的神經(jīng)元主要集中在大腦和脊髓，從大腦和脊髓長(zhǎng)出的凸起被叫做神經(jīng)突，神經(jīng)突生長(zhǎng)至身體各個(gè)部位，從而協(xié)調(diào)身體運(yùn)動(dòng)。章魚大腦的神經(jīng)元的數(shù)量只占到其全部神經(jīng)元數(shù)量的三分之一。因?yàn)閷儆跓o脊椎動(dòng)物，章魚沒有脊髓，作為平衡，大量的神經(jīng)元集中在章魚觸角，章魚觸角也因此有了某種讓人驚奇的獨(dú)立性。

在2.7億年前，章魚的這種神經(jīng)系統(tǒng)開始出現(xiàn)，讓章魚有別于他頭足類動(dòng)物。魷魚和墨魚的觸角仍然受其大腦控制，而章魚的每只觸角卻是自動(dòng)地對(duì)食物和威脅做出反應(yīng)，只在必要時(shí)，章魚大腦才對(duì)觸角進(jìn)行控制；章魚的神經(jīng)系統(tǒng)為分散型，無需像脊椎動(dòng)物那樣依賴體內(nèi)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸。這讓章魚的動(dòng)作變得很快，成為本能反應(yīng)，但章魚要精細(xì)控制觸角，就得直接看著某條觸角，這是其神經(jīng)系統(tǒng)的一個(gè)弱點(diǎn)。

“加州兩元”章魚擁有約五億神經(jīng)元，其智力有可能超過一只只擁有兩億神經(jīng)元的老鼠。章魚的分散型神經(jīng)系統(tǒng)卻與脊椎動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)完全不同。僅這一點(diǎn)就表明生物智能的發(fā)展模式不局限于一種模式。遵循丹尼爾·洛克薩女士的研究方式有助于研究人員找到頭足類動(dòng)物的智慧發(fā)展方式。