出品：科普中國

制作：牟福朋

監(jiān)制：中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

地球上有一種生物，有頭，有眼睛，有手有腳，會(huì)擁抱，會(huì)玩游戲，會(huì)用工具，還會(huì)撫育后代。沒錯(cuò)，這種生物就是……章魚。

△一種章魚。找一張沒那么丑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?yàn)樗鼈円话銐勖^短，活不過兩三年。雖然稱霸地球這種說法有些夸張，但章魚確實(shí)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斗歷程？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(shí)，請(qǐng)大家堅(jiān)持看到底哦。

章魚兩件寶，八手和大腦

在衡量一個(gè)物種的智慧程度時(shí)，大腦的重量占體重的百分比常被作為參照。章魚的大腦重量占體重的比例是全體無脊椎動(dòng)物中最高的，甚至比某些脊椎動(dòng)物還高。這主要是因?yàn)檎卖~需要靈活控制自己的八條觸手，所以必須多長點(diǎn)腦子。

△章魚有著特殊的環(huán)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(xiàn)1

但這還不夠。與人類的四肢相比，章魚的觸手要靈活得多，為了迅速完成更復(fù)雜的動(dòng)作，章魚的每條觸手上都有非常復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)，可以自主活動(dòng)。試想，如果人類的手上也有自主控制的神經(jīng)，那么每個(gè)人都可以輕松掌握鋼琴和吉他。一手畫圓一手畫方算什么？有了自主神經(jīng)，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(tài)章魚（mimic octopus）為我們帶來的超級(jí)模仿秀。這種章魚能夠通過調(diào)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(gè)是同一條擬態(tài)章魚，而右邊三個(gè)分別是它所模擬的對(duì)象：比目魚，獅子魚和海蛇。怎么樣，是不是挺像的？不但條紋、花色、材質(zhì)都很像，而且在模擬海蛇時(shí)，還會(huì)在地上挖個(gè)坑，把自己的身體和其余六只觸手埋進(jìn)去，這細(xì)節(jié)值得給滿分。

△擬態(tài)章魚的高超擬態(tài)能力。圖片來源：參考文獻(xiàn)2

高度發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)在賦予章魚靈活性的同時(shí)，還讓章魚有了智慧的潛能。人們發(fā)現(xiàn)章魚有學(xué)習(xí)、記憶和推理能力，科學(xué)家們可以訓(xùn)練章魚走迷宮、擰開罐頭以及搭積木。實(shí)地考察中，人們觀察到有的章魚會(huì)收集并隨身攜帶椰子殼，作為他們休息時(shí)的掩護(hù)，這也是章魚會(huì)使用工具的一個(gè)例子。水族館里的章魚會(huì)從自己缸里溜到其它缸里覓食（誰教你的？）。有的章魚還會(huì)將物體扔向水面，再用觸手接回來，并且重復(fù)這個(gè)過程，像是在游戲。

除此之外，章魚還有很多非常實(shí)用的特性。首先，它們不但擁有和脊椎動(dòng)物類似的閉管循環(huán)系統(tǒng)，而且有三顆心臟，一顆負(fù)責(zé)全身供血，兩顆將血液運(yùn)往鰓進(jìn)行氣體交換（類似哺乳動(dòng)物的體循環(huán)和肺循環(huán)）。

△章魚的三顆心臟，藍(lán)色的負(fù)責(zé)全身血液供應(yīng)，紅色負(fù)責(zé)把血液運(yùn)輸?shù)仅w。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(jīng)的使用方式，不像人類一樣在眼睛上還留有盲點(diǎn)。

△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(jīng)，人類的視神經(jīng)由于是倒著長的，所以會(huì)遮擋一部分視覺細(xì)胞，而且還會(huì)匯總形成一個(gè)完全沒有視覺的位置——盲點(diǎn)（4）。而章魚的眼睛視神經(jīng)是正向的，因此沒有盲點(diǎn)。圖片來源：維基百科

此外，章魚的身體里沒有骨頭，可以鉆過非常小的洞……擁有這么多特殊技能的章魚，說它能制霸海底，是不是一點(diǎn)都不過分？（章魚：說得好，可以鼓掌了）

章魚的“創(chuàng)業(yè)史”

地球上有過很多曾經(jīng)稱霸全球的物種，但沒有哪種生物是主動(dòng)而自愿地成為優(yōu)勢(shì)物種的。它們就像是網(wǎng)絡(luò)爽文的主角一樣，總是被逼上絕路，之后才翻身逆襲，章魚也不例外，而它的故事也頗具傳奇色彩。

章魚屬于軟體動(dòng)物，它們的近親是烏賊類，主要區(qū)別在于章魚有八條觸手，而烏賊有十條。章魚與烏賊在分類上都屬于蛸亞綱，它們的祖先是某種有殼的、會(huì)游泳的、以小型無脊椎動(dòng)物為食的軟體動(dòng)物，類似于它們的親戚鸚鵡螺。

△蛸類祖先的想象圖，螺殼配魷魚頭。圖片來源：密歇根大學(xué)博物館

這種生物從早期奧陶紀(jì)（約4.8億年前）誕生后的一億年間，都沒有太大的變化，說明它非常適應(yīng)海洋游泳捕食生活。但是到了泥盆紀(jì)（約3.7億年前），海洋逐漸被各種魚類所占據(jù)，這導(dǎo)致蛸亞綱祖先的生存空間被嚴(yán)重壓縮。迫于生存壓力，它們只好背井離鄉(xiāng)，搶占下沉市場(chǎng)，去海底尋找出路。

△根據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)反推而得到的泥盆紀(jì)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(jīng)歷了一系列演化事件。笨重的殼會(huì)阻礙它們?cè)诤５仔袆?dòng)，于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(jiān)利的喙；為了吃同樣棲息在海底的遠(yuǎn)親——貝殼類，它們學(xué)會(huì)了用酸液將貝殼穿孔，然后用毒素將貝類毒死，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(xì)胞，不但可以變色，而且還可以模擬材質(zhì)，使它們可以跟周圍環(huán)境完美融合……經(jīng)歷了這一系列的進(jìn)化之后，一類新的頂級(jí)物種便橫空出世了。在恐龍稱霸的白堊紀(jì)，章魚和它的十腕兄弟——烏賊一起，也來到了最繁盛的時(shí)代。化石記錄表明，這類生物曾經(jīng)有上萬種之多。

后來，一顆隕石砸在了地球上，徹底改變了地球生態(tài)，氣候變化，恐龍滅絕，多數(shù)的海洋生物也滅絕了。曾經(jīng)將章魚的祖先趕走的魚類，也被迫來到海底覓食。于是，章魚們又面臨著被魚類壓縮生存空間的危險(xiǎn)。事實(shí)上，曾經(jīng)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(jī)，一部分烏賊重操舊業(yè)，恢復(fù)了游泳與捕獵的生活，而章魚們則留在了危險(xiǎn)的海底世界，學(xué)會(huì)了偽裝、狡猾和欺詐，用自己發(fā)達(dá)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(yōu)勢(shì)。不肯變化，就意味著失敗。章魚的祖先擁有當(dāng)時(shí)非常有用的殼，但是只有拋棄殼，它們才能夠幸存到現(xiàn)在。反觀章魚的遠(yuǎn)古親戚菊石，由于不肯拋棄殼，最終落得滅絕的下場(chǎng)。

△菊石復(fù)原想象圖。曾經(jīng)稱霸海底上億年的生物，滅絕起來連一個(gè)孑遺種都找不到。圖片來源：維基百科

章魚“全家?！?/h1>

說了這么多，想必大家都餓了。那么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(guān)系，好讓大家以后碰到它們能吃得更明白（章魚：介紹半天，原來是想吃我？？）。

以動(dòng)物分類學(xué)的角度來看，章魚、魷魚類生物和鸚鵡螺共同屬于軟體動(dòng)物中的頭足綱（Cephalopoda），因?yàn)樗鼈兊念^長在形似腳的觸手上（當(dāng)然也可以說是腳長在頭上）。除了鸚鵡螺外，剩余失去外殼的一大類生物被統(tǒng)稱為蛸亞綱（Coleoidea）。

蛸亞綱又可以主要地分為兩類：八只觸手的八腕總目和十只觸手的十腕總目。

八腕總目里的生物就是章魚了，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，長得像小說里的吸血鬼。

△吸血鬼烏賊并不是烏賊，也不是章魚?？茨莾蓚€(gè)萌萌的小翅膀！圖片來源：維基百科

十腕總目的學(xué)名應(yīng)該稱作烏賊（squid），但是我們?nèi)粘Ｉ罾锼f的烏賊是狹義的，一般只指十腕總目下的一個(gè)小門類——墨魚（cuttlefish），或者稱為墨斗魚等，可以入菜，如制作墨魚仔等食物，尤其是充滿籽的墨魚仔更是鮮嫩無比。

而十腕總目里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(shù)屬于管魷目（Teuthida），一般用來炸、制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(qū)分章魚、魷魚和墨魚（狹義的烏賊）呢？首先章魚最好區(qū)分，因?yàn)樗鼈冎挥邪酥挥|手，而魷魚和墨魚是十只。對(duì)于魷魚和墨魚來說，則要注意二者的體型和骨頭，魷魚體型一般較大，體內(nèi)有一塊塑料般平整透明的軟骨；而墨魚體型一般較小，體內(nèi)也有一塊骨，是碳酸鈣質(zhì)的，一般不透明。墨魚用這塊軟骨來調(diào)節(jié)浮力，方便游泳。此外兩者的眼睛也有區(qū)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(jù)我們講的知識(shí)，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。

它們是什么？圖片來源：seattleweekly.com， treehuggers.com， thesciencemagazine.com

參考文獻(xiàn)：

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.