章鱼：这个星球最奇幻的物种之一
利维坦按：和章鱼柔软的身体相比（根本不需要“缩骨大法”，因为没骨骼），我可能更关心章鱼的智力程度到底如何。章鱼的神经系统尺寸和组织形式都和别的动物差别很大：它们具有相当复杂的神经系统，但是脑部只占一部分，三分之二都位于其腕足，这让章鱼的腕足具有许多复杂的自发性动作。这其实也就意味着，章鱼的很多肢体运动的计划、计算和执行都是由爪子自己完成的。
在实验室的很多研究表明，如果衡量智力的标准之一就是记忆和学习的话，章鱼显然足够聪明了：除了惊人的适应能力，它们还可以和人玩游戏，给到它们任务，章鱼也可以通过观察来学习各种技能……简直就是谜一样的八爪！
文/Olivia Judson
摄影/David Liittschwager
译/溪溪
校对/兔子的凌波微步
原文/www.nationalgeographic.com/magazine/2016/11/octopus-anatomy-cephalopod-disguise-evolution/
扭曲，变形，伪装——常常就在一瞬间——章鱼的迷人就在于形态各异，变化多端。这六种章鱼就各具魅力。
在远离印尼蓝碧岛的海岸，你坐在海床上。你潜得并不深（6米左右），周围光线充足。不出所料，这片热带岛屿附近的海水是温暖的。环顾周遭，你看到细小的灰黑色沙子漾出波纹，水波上偶尔漂浮着绿色的浮萍。在你四下察看时，你发现了一个海螺壳。它坚硬无比，突出来六根尖刺。它的主人也许就在壳里面；也许早已经死掉，现在的它属于一只寄居蟹。你好奇地拨动它。一排吸盘。一双眼睛。
一只章鱼。确切说是条纹蛸（Amphioctopus marginatus），也叫椰子章鱼，这个叫法更常见。取这个名字是因为它们喜欢藏在被遗弃的椰子壳里（有时，它们还会捡起椰子壳，随身带着，紧急情况下躲进去避难）。实际上，只要是大贝壳就行——比如海螺壳。
这只章鱼用几只吸盘将两半的蛤壳披在身上。你静静地看着，它放下蛤壳，慢慢抬起一点身体。它作出仿佛正在审时度势的样子。这时你装作一尊雕像。不一会儿，章鱼爬出贝壳。它的身体有你拇指般大小，爪子大约是身体的三倍。当它向沙子上移动时，就相应地变成了一道深灰色阴影。它走掉了吗？并不是。它的几只爪子在沙子上方摆动，其余的在贝壳上方。只需要轻轻一抬，它便将贝壳翻转过来，游进去了。
这只雌性章鱼——这一种属的章鱼尚未经过科学的研究——正呵护着她的卵。将卵孵化后不就，她就会死掉。大部分品种的雌性章鱼一生只产一次卵。这意味着小章鱼必须从小自己照顾自己。
你不想再打搅它了，正当你打算游走时，却注意到了它的一个小动作。这个家伙喷出一股液体，清理掉了贝壳最下方的沙子。现在在贝壳和海床之间流出了一条小小的缝隙。在缝隙中，这双眼睛又出现了。你把面罩稍微拿近了一些，然后你们互相注视着，持续了一会儿。纵观所有的无脊椎动物，章鱼可能是和人类最像的动物。从某种程度上说，是它们回应我们的注视时的样子，就好像也在审视我们（这一点也将他们与脊椎动物区别开来：大部分鱼类好像从来不盯着人看）。某种程度上，也是由于它们的机敏性。它们的八只爪子连接着数百个吸盘孔；无论是打开蛤壳，拆掉水族箱里的过滤系统装置，还是拧开罐头瓶盖，这样的体态更有利于它们操控物体。这也是它们同许多哺乳动物的区别，比如海豚，尽管海豚也很聪明，但受到骨骼构造的限制，它们很难拧开任何东西。
章鱼的八爪可以使得它们轻易拧开盖子从而逃脱
请欣赏章鱼霍迪尼（Houdini）的逃脱之术：
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?width=500&height=375&auto=0&vid=r0353xiq50h
（建议在wifi环境下浏览）
此外，和我们能够想象出的任何天外来客一样，章鱼也是那么怪异。首先，它们有三颗心脏和蓝色的血液。当意识到周遭的威胁时，就会喷出一团墨汁，然后向别的方向逃去。它们没有骨骼。身上唯一坚硬的部位是像鹦鹉一样的尖嘴和头部周围的一小块软骨。这种构造使得它们能够轻而易举地穿过狭窄的缝隙而脱身——这项技能帮助它们都可以像霍迪尼（Houdini）一样，从水族箱中逃走，当然经过最严密设计的水族箱除外。每只爪子上的两排吸盘不仅全都可以独立活动，每个吸盘孔上还有一个味觉接收器——请想象我们浑身长出几百只舌头的感觉。它们的皮肤中含有许多可以感光的细胞。而最鬼斧神差的是——还是待会再聊这个吧。首先，让我们来看另一种章鱼。
苍白蛸（Octopus pallidus），体型健硕，身大爪小，生活在澳大利亚东南的海域，喜夜间活动，以贝类为食。
你站在伦敦自然史博物馆一间无窗的小办公室。在你面前，是一台堆着无数文件的办公桌，桌上摆着一大块颜色暗淡，纹理细密的岩石。在你旁边，雅各布·温瑟尔（Jakob Vinther），这个丹麦人身体结实，一头金发，蓄着姜黄色的胡须，正指着这块石头。
“这块就是墨囊，”温瑟尔说，他是英国布里斯托尔大学研究无脊椎动物化石的专家。“那里面是实实在在的色素——化学方法保存下来的黑色素。”
你俯下身子观察。石头上清晰地留着章鱼的痕迹。它并不大：章鱼这种生物一生也许只有25厘米长。你可以沿着它的软膜继续观察，软膜的结构像袋子一样，里面包存着章鱼的腮、三颗心脏以及其他主要的器官。啊对了，中间那块深色的斑——那就是墨囊。它的爪子向下垂着，分列成十分稀疏的样子，每根爪子上都有一排排的圆圈。“那些小小的圆形结构，”温瑟尔说，“就是吸盘。”
章鱼化石十分罕见；软体动物通常留不下什么遗迹。这块化石大约有9000万年的历史，是目前已知的最古老的章鱼之一。算下来，这只章鱼生活的年代距离恐龙灭绝的年代还早了2500万年。“这块化石出土自黎巴嫩的一个地方，人们在那里还发现了各种保存十分完好的软体生物化石，”温瑟尔说。七鳃鲤、萤火虫，所有生物都在很久以前被埋藏在一片泥质细腻的海床下，而覆于其上的海水早已消失不见。
这种普通章鱼（学名真蛸，Octopus vulgaris）的神经系统远比大部分的无脊椎动物更大，结构更复杂。它能思考吗？它有意识吗？就像一些科学家和哲学家所说的。我们怎么才能知道呢？
人类可归于哺乳类动物，章鱼则是头足类动物（cephalopods）。这个词在希腊语中是“头足”的意思，特指它们怪异的骨骼构造，因为它们的爪子直接长在头部的一端，而它们的“躯干”——就是像袋子一样的软膜结构——长在头部的另一端。反过来说，头足类动物是软体动物的一种——软体动物还包括蛇类、鼻涕虫、还有蛤蚌和牡蛎。
在古海洋中以捕食为生的所有食肉动物中，头足类动物算是名列前茅。它们在5亿多年前逐渐进化形成——远比鱼类的形成要早许多——最早，这些小家伙的外壳长得像女巫的帽子一样。没错，如果回到四亿五千万年前的地球，许多生活在海洋中的最凶猛的食肉动物都是长着外壳的头足类动物。它们中有很多身形无比硕大：早已灭绝的巨型鹦鹉螺（Endoceras giganteum）的外壳可能长达5.5米。
巨型鹦鹉螺想象图
如今人们已知的生活在地球上的头足类动物有750多种。其中章鱼大约占据了300个种类，此外还包括各类乌贼和墨鱼（这两种动物都有10条爪子）还有几种鹦鹉螺——一种奇怪的物种，长有90根触须，有外壳。
在所有的无脊椎动物中，章鱼似乎是和人类最相似的物种。从某种程度上说，是它们回应我们的注视时的样子，就好像也在审视我们。
在现代，章鱼是一个多品种的生物。北太平洋巨型章鱼（Enterocs dofleintopui），正如它的名字一样，体型巨大。一只北太平洋巨型章鱼的爪子可长达1.9米，整只章鱼的体重超过91公斤。而比如窝妃章鱼（Octopus wolfi）身形娇小，体重还不到一盎司（28克）。有些章鱼软膜很小，但爪子巨大；还有一些身材比例就比较匀称。大部分章鱼是在珊瑚或泥沙周围爬来爬去，只有当想从一处去另一处或是逃避捕食者时才会用游的，但有些章鱼更喜欢随着海流游来游去。从热带到极地，从珊瑚礁到沙坪，从潮池到峡谷，我们处处都能发现章鱼的踪影。至少如果你认得出它们，它们就是无处不在的。
行走中的北太平洋巨型章鱼
视线回到蓝碧岛，在一个晴朗的早上，你正游过一片浅礁。你的向导——一个名叫安巴的男人——向你打手势说他发现了章鱼。一条大章鱼。在哪儿呢？你环顾四周。没有章鱼呀。只有一些岩石，上面附着着珊瑚还有五颜六色的海绵动物。安巴不停打着手势：大章鱼呀！你看向他所指的地方。不对，什么也没有。等等。再瞧瞧。看那块光滑柔软的黑色珊瑚，就是那边那块。啊那并不是珊瑚。那是一种喜欢在白天活动的章鱼，叫蓝蛸（Octopus cyanea）。竟然差点和它擦肩而过：它可是有餐盘那么大的大家伙呢。
生活在浅水且喜欢在白天捕食的章鱼和墨鱼是伪装者中的世界冠军。当然，伪装并不是什么稀罕事：许多生物都是从同它们现在的样子截然不同时逐渐进化而来的。比如说，那边那只橙色的海绵并不是海绵动物，而是一种躄鱼，它正潜伏着等待哪条不长眼的小鱼上钩。你见到的那片从沙子上漂过的叶子并不是叶子，而是一种进化得很像叶子的鱼。再看那片叶子——就是那边那个，在沙子上方飞速漂过的东西——那个的确是一片叶子，但是它也的确是在飞速地漂过。一只螃蟹控制着它，把它卡在壳上。那边那只小海葵实际是一只海参，只是经过进化，现在足以假冒海葵了。还有，一切你目光所及之处，可能沙堆会突然站了起来，走来走去（那是一群外壳跟沙子一个颜色的小螃蟹），或者游开了（那是和沙子一个颜色的比目鱼）。
这只海藻章鱼（学名刺断腕蛸，Abdopus aculeatus）刚刚喷出墨汁。章鱼会在受到威胁时释放出墨汁，一团乌黑的墨汁有效的遮挡住捕食者的视线。这种特性有着古老的历史：在有着3亿多年历史的章鱼祖先的化石中就发现了墨囊。
那么，章鱼和墨鱼（还有稍微小一些的鱿鱼）的伪装术的与众不同之处其实在于它们可以在游动中伪装自己，时而装作珊瑚的样子，时而变成一丛海藻的模样，时而又活像一块沙堆。它们就好比借自己的身体呈现出一个立体版的背景环境。这是如何办到的呢？
拟态章鱼（Thaumoctopus mimicus）以非常厉害的拟态能力称著，可以伪装成海蛇、蓑鲉、蛇尾、比目鱼、𫚉鱼、海葵、水母、狮子鱼和虾蛄的容貌。
章鱼的伪装术有三大要点。其一是颜色。章鱼通过体内的颜料和反光片系统产生各种颜色。章鱼的颜料——色调通常为黄色、棕色和红色——储存在皮肤最表层的数以千计的墨囊中。紧闭时的墨囊看上去就像一个个微小的斑点。准备喷射时，章鱼将墨囊周围的肌肉收缩，进而将墨囊打开，释放颜料。将墨囊按照不同的组合打开或闭合，可以不断释放出不同形状的墨汁，如带状、条状和点状。章鱼体内的反射单元共有两种状态。第一种状态下将所射入的光反射回去——如此，章鱼的皮肤会在白光下呈现白色，红光下呈现红色，以此类推。第二种状态下的章鱼有点像有生命的肥皂泡，它们在不同角度下呈现不同的颜色。拥有两种状态下的反射单元和颜料器官的章鱼就能够创造出多种多样的颜色和图案。
伪装术的第二个要点在于皮肤的质地。章鱼可以通过特定部位的肌肉收缩运动将表皮由光滑变得尖锐。这种效果有时可能十分剧烈。这种海藻章鱼（学名刺断腕蛸，algae octopus）可以在短时间内形成一缕一缕的结构，常常让人误以为它只是一棵海草。毛章鱼是一种尚未经过科学研究的生物，它们已经永久性地进化为一缕一缕的形态，看上去和一团红色的海藻没太大区别。
一只太平洋红章鱼，学名太平洋红蛸（Octopus rubescenes）正露出它的吸盘。章鱼能够独立调控每一只吸盘，使其弯曲扭动。吸盘不仅能起到吸附作用，还赋予章鱼强大的力量和惊人的敏捷性。
一只阿尔弗斯柔蛸（Capricorn night octopus）飞速游过，它用软膜中的肌肉推动水流穿过眼部下方那条我们用肉眼可以看到的管状通道。
很多年幼的章鱼，比如这只少年期的蓝蛸（Octopus cyanea），它们的生长速度极快。
不同种类的章鱼栖息在从热带到极地的不同海域，其间的差异令人咋舌。斑马章鱼（Wunderpus photogenicus，也叫the wunderpus）居住在印度洋-太平洋海域温暖的浅海中。
第三大要点是身形。章鱼保持身形的方式能够或多或少地让自己突显在环境中。比如，有些章鱼会将身体蜷起来，只留下两只爪子在海床上缓缓爬行，看起来像一块珊瑚。（不不不，别看我——我只是一块石头……）
章鱼是如何变得如此擅长伪装的呢？简单地说就是：进化。几千万年中，越是擅长伪装的物种才越容易逃脱追捕，得以繁衍。太多太多的动物——包括鳗鱼、海豚、螳螂虾、鸬鹚、很多鱼类，甚至还包括其他种类的章鱼——都会狂热地捕食章鱼。因为章鱼没有骨骼，捕食者们能够吞掉一整只章鱼。正如澳大利亚墨尔本维多利亚博物馆研究现存头足类动物的世界级专家马克·诺曼（Mark Norman）所言，“这些动物完全就是游走中的肥肉——它们就像菲列牛排那般美味。”
下面让我们再来说说章鱼的神经系统。一只最常见的田螺体内只有1万个神经细胞；龙虾有大约10万个；跳蛛可能有60万个。蜜蜂和蟑螂称得上是世界上除了头足类动物以外神经系统最丰富的无脊椎动物，大约有100万个神经细胞。所以，拥有5亿神经细胞的真蛸完全是独树一帜。就神经细胞的数量来说，章鱼的先天条件超过了家鼠（8000万）和大鼠（2亿），几乎和猫差不多（大约7亿）。脊椎动物的大部分神经细胞集中于头部，然而一只章鱼身上三分之二的神经细胞长在爪子上。此外，神经系统的运转需要耗费大量能量，而且只有当摄取的能量大于消耗时，细胞才会生长。这是怎么回事呢？
彼得·戈弗雷·史密斯（Peter Godfrey-Smith）曾是一位哲学家，如今是纽约城市大学和澳大利亚悉尼大学专门研究章鱼的生物学家。他认为章鱼之所以能够形成如此复杂的神经系统是多方因素共同促成的。首先是它的肢体。毕竟，神经系统的进化是与肢体相协调的，而章鱼的肢体进化得异常复杂。虽然没有骨骼，但是章鱼的爪子能够在任何位置向任何方向延伸；与你我不同，它们的爪子并不是只能围绕肩部、肘部或腕部活动。这给了章鱼自由活动的巨大的空间；当然，每只爪子还可以同时做出不同的动作。所以，章鱼在捕食中的行动堪称一景。所有的爪子在沙丘上伸展，寻觅着，检查着，探索着猎物的洞穴。要是哪只爪子惊到了一只虾，旁边的两只爪子可以很快赶到，并抓住猎物。章鱼不但拥有可以独立活动的吸盘，还有能够控制皮肤颜色和质地的身体构造和机制。此外，它们还进化出一种能够接收和处理大量知觉信息的能力：感知味觉和触觉的吸盘，感知重力的结构平衡囊，还有能够捕捉各种信息的复杂的眼部结构。
最重要的是，很多章鱼居住在相对复杂的环境中——它们必须要在礁石之间上下、左右、来回地穿行。由于没有壳甲的保护，它们需要在捕食者面前表现出凶狠的扮相，而且，万一伪装术也不足以保命时，它们需要知道去哪里藏身。最终，章鱼成为了一种迅猛、敏捷的捕食者，从牡蛎到蟹类、鱼类等等一大波动物都是它们的猎物。没有骨骼的身体结构、复杂难测的生存环境、丰富多样的食物构成、躲避被捕食的需要——戈弗雷·史密斯认为所有这些因素促成了章鱼的智力进化。
就算章鱼拥有复杂的神经系统，这一点毫无疑问，那么它们真的很聪明吗？即便是在最有利的情况下，评估其他动物的智力水平也十分棘手，而且有时候实验并不能让我们更多地了解这种动物，而是让我们更加了解自己。衡量鸟类和哺乳动物智力的标志，比如使用工具的能力，通常对于章鱼并不适用：因为它们整个身体就是一个工具。它们并不需要借助工具钻进石头缝隙——因为它们自己就能钻进去——或者把牡蛎掰开。
这只阿尔弗斯柔蛸（Callistoctopus alpheus）上的斑点是充满色素的细胞。当它把这些细胞全部打开，全身会显出带白色圆点的红色。
话虽如此，从上世纪五六十年代开始就有一系列实验表明真蛸擅长很多技能，包括学习和记忆——人们认为这两种属性与智力有关。的确，章鱼的大脑中有一个专门完成这些指令的部位，垂直叶（vertical lobes）。在这里我专门强调真蛸，是因为到目前为止对于真蛸的研究最多。不同种类的章鱼在脑结构方面存在些许不同，又因为只有少数一些章鱼经过科学研究，所以我们不知道是不是所有的章鱼都拥有同样的天赋。来自加州大学伯克利分校的章鱼研究院罗伊·考德威尔（Roy Caldwell）说，“我在实验室接触的有些章鱼看起来真是呆若木鸡，”举个例子嘞？“博克氏蛸（Octopus bocki），一种很小的章鱼。”它怎么会那么呆呢？“它好像不怎么动弹。”
博克氏蛸（Octopus bocki）
但是，它们是聪明还是呆板——是常常思考哲学问题还是午饭问题，还是啥都没想——好像都不如一个事实重要，那就是：它们只是游来游去就足以让人惊奇和着迷了。
咱们最后再潜一次吧。已是蓝碧岛的黄昏。你跪坐在一块石坡旁。在你面前，一对小鱼并肩游动着，产下卵。一只鳗鱼蜷进洞里。一只大寄居蟹裹着借来的外壳哐啷哐啷地过去了。还有那边，坐在岩石上的那只就是一只小小的海藻章鱼。
如你所愿，它开始活动啦。它时而好像浮了起来，像一位长着八条手臂的瑜伽师正在缓慢上升。时而又滑下去了。现在它开始爬过岩石——但是，它是用前面几只爪子把身体拉过去的还是用后面几只爪子把身体推过去的呢，你也说不清。当它向坡下移动时，一只爪子发现了一个小小的洞，然后，一只接一只爪子纷纷钻了进去。消失了。不——还不是完全消失。一只爪子的指尖伸出洞外，向周围摸索着，抓起几块小石头堆在洞口。好了，今晚可以相安无事了。
“利维坦”（微信号liweitan2014），神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新，反心灵鸡汤，反一般二逼文艺，反基础，反本质。
投稿邮箱：wumiaotrends@163.com
合作联系：微信号 thegoatjoe