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聪明的章鱼触手

2015-08-24 浏览: 870 评论:0

摘要: 研究投足类动物,有助于我们了解所有物种的大脑进化过程。 凡是有智慧的生物都是脊椎类动物,诸如鹦鹉,鲨鱼或者是人类。这一现象,不利研究智慧本质。换句话说,我们只能单一研究脊椎类动物的智力进化过程。但是,章鱼就是有智慧的软体动物—这是一个重要的例外。...

研究投足类动物,有助于我们了解所有物种的大脑进化过程。

凡是有智慧的生物都是脊椎类动物,诸如鹦鹉,鲨鱼或者是人类。这一现象,不利研究智慧本质。换句话说,我们只能单一研究脊椎类动物的智力进化过程。但是,章鱼就是有智慧的软体动物—这是一个重要的例外。微生物进化成脊椎类动物之前,其中部分单独进化成了软体动物物种。头足类动物是软体动物的特殊分支之一,智慧已与脊椎类动物不相上下。

章鱼

章鱼

近代头足类动物主要包括章鱼,鱿鱼,墨鱼和一种叫鹦鹉螺的罕见贝壳类生物。人们认为章鱼是最聪明的头足类动物。一些章鱼缠着椰子壳,穿过海底,安个家。还有一些章鱼发现渔船有“免费大餐”。曾有人多次目睹章鱼爬出水族箱,袭击周围装有美味食物的玻璃缸。数名研究者想知道这些聪明的行为的产生方式,是否和脊椎类动物一样,所有的有智慧生物是否有些必要共同点。

芝加哥大学的卡洛琳·阿尔贝坦, 以及她的多名同事,已经迈出了探索头足类动物智慧的基础是什么的步伐。据《自然》本周报道,他们已经绘出了加州双癍章鱼的基因谱。欲研究出,相较于其他简单软体动物的基因,这一组基因谱中哪一种不一样。他们发现了两组数量庞大的基因家族。其一是C2H2,功能是编码称为转录因子的蛋白质,该蛋白质作用是调整其他基因活动。其二是原钙黏蛋白,功能是编码另一种蛋白质,该蛋白质作用是引导神经系统中的神经元活动。两组基因家族在脊椎类动物的基因谱中都很常见。但是,迄今为止,其他动物物种的基因谱中却未有发现。

阿尔贝坦女士的合著者,日本冲绳理工学院的丹尼尔·洛克萨,称原钙黏蛋白是分子条码,作用是帮周围基因鉴定细胞,在两者之间建立合适的联系。这一作用在创建神经系统时至关重要。该系统归根究底来说,是神经元之间的合理联系。为了发挥对多种蛋白质的作用,这组基因数量增大。换句话说,它们可以以更多的形式存在。脊椎类动物如果有类似的基因情况,神经细胞会组建更复杂的神经环路。这同样适用于章鱼。

另一方面,还未完全研究出C2H2基因的作用。据研究,C2H2基因数量越大,相较于其他简单生物,章鱼基因作用越多元化。C2H2基因数量越大,神经系统活动越复杂。

当然,章鱼的神经系统是复杂的。但是,章鱼的神经系统和脊椎类动物的神经系统还是有区别的。脊椎类动物的神经系统集中在大脑和脊椎,动作指令从轴突传播到躯体其他部位。章鱼大脑所含神经元占总体的三分之一,而且作为非脊椎类动物,章鱼是绝对没有脊椎的。反而,神经平衡集中于触手上。这种独立的神经平衡令人好奇。

早在2亿7千万年前,部分微生物没有进化成脊椎动物之前,这种神经元分布就存在了。这也将章鱼和其他头足类动物区分开。鱿鱼和鳗鱼的触手都是由大脑控制。所有的章鱼触手都可以随周围的食物和威胁自主活动。必要时,章鱼大脑也可以支配触手。但是,章鱼的分散式神经系统让其在发布大范围内的指令时,要比脊椎类动物自主。那就是说,章鱼可以做出更快的本能反应。但是只有在看见自身触手的前提下,章鱼的触手才灵活自如。

加州双癍章鱼大约有5亿神经元,但是要比有2亿神经元的老鼠更聪明。章鱼神经系统是分散式的,它的思维方式和脊椎类动物肯定是不一样的。但这仅仅显示不只有大脑发布指令,进行智慧活动这一方式。沿着阿尔贝坦女士的探索,有助于我们了解详情。

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