乌贼|请在章鱼烧、墨鱼丸和轰炸大鱿鱼的陪同下阅读此文

出品:科普中国
制作:牟福朋
监制:中国科学院计算机网络信息中心
地球上有一种生物 , 有头 , 有眼睛 , 有手有脚 , 会拥抱 , 会玩游戏 , 会用工具 , 还会抚育后代 。 没错 , 这种生物就是……章鱼 。
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△一种章鱼 。 找一张没那么丑的章鱼图片真的很难……图片来源:theguardian.com
有人说 , 章鱼之所以没有称霸地球 , 只是因为它们一般寿命较短 , 活不过两三年 。 虽然称霸地球这种说法有些夸张 , 但章鱼确实是有一定智慧的生物 。 软软的章鱼究竟有哪些奇异之处?它们又有着怎样的奋斗历程?今天梅林就来跟大家聊聊章鱼的故事 。 文末还有教大家如何分辨章鱼、鱿鱼和墨鱼的小知识 , 请大家坚持看到底哦 。
章鱼两件宝 , 八手和大脑
在衡量一个物种的智慧程度时 , 大脑的重量占体重的百分比常被作为参照 。 章鱼的大脑重量占体重的比例是全体无脊椎动物中最高的 , 甚至比某些脊椎动物还高 。 这主要是因为章鱼需要灵活控制自己的八条触手 , 所以必须多长点脑子 。
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△章鱼有着特殊的环形大脑 , 围绕着它的食管 。 为了不让自己的脑子挤爆 , 章鱼必须把食物粉碎得足够小 。 图片来源:参考文献1
但这还不够 。 与人类的四肢相比 , 章鱼的触手要灵活得多 , 为了迅速完成更复杂的动作 , 章鱼的每条触手上都有非常复杂的神经系统 , 可以自主活动 。 试想 , 如果人类的手上也有自主控制的神经 , 那么每个人都可以轻松掌握钢琴和吉他 。 一手画圆一手画方算什么?有了自主神经 , 一手画孙悟空 , 一手画变形金刚都很容易 。
不信的话 , 可以欣赏一下拟态章鱼(mimic octopus)为我们带来的超级模仿秀 。 这种章鱼能够通过调控自己的触手和身体 , 模拟其它海洋物种 。 例如下图中左边三个是同一条拟态章鱼 , 而右边三个分别是它所模拟的对象:比目鱼 , 狮子鱼和海蛇 。 怎么样 , 是不是挺像的?不但条纹、花色、材质都很像 , 而且在模拟海蛇时 , 还会在地上挖个坑 , 把自己的身体和其余六只触手埋进去 , 这细节值得给满分 。
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△拟态章鱼的高超拟态能力 。 图片来源:参考文献2
高度发达的神经系统在赋予章鱼灵活性的同时 , 还让章鱼有了智慧的潜能 。 人们发现章鱼有学习、记忆和推理能力 , 科学家们可以训练章鱼走迷宫、拧开罐头以及搭积木 。 实地考察中 , 人们观察到有的章鱼会收集并随身携带椰子壳 , 作为他们休息时的掩护 , 这也是章鱼会使用工具的一个例子 。 水族馆里的章鱼会从自己缸里溜到其它缸里觅食(谁教你的?) 。 有的章鱼还会将物体扔向水面 , 再用触手接回来 , 并且重复这个过程 , 像是在游戏 。
除此之外 , 章鱼还有很多非常实用的特性 。 首先 , 它们不但拥有和脊椎动物类似的闭管循环系统 , 而且有三颗心脏 , 一颗负责全身供血 , 两颗将血液运往鳃进行气体交换(类似哺乳动物的体循环和肺循环) 。
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△章鱼的三颗心脏 , 蓝色的负责全身血液供应 , 红色负责把血液运输到鳃 。 图片来源:sciencefocus.com
其次 , 它们的眼睛不但像人眼一样可以变化焦距 , 而且还正确解锁了视神经的使用方式 , 不像人类一样在眼睛上还留有盲点 。
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△人类的眼睛(左)与章鱼的眼睛(右)示意图 。 注意图中2所表示的视神经 , 人类的视神经由于是倒着长的 , 所以会遮挡一部分视觉细胞 , 而且还会汇总形成一个完全没有视觉的位置——盲点(4) 。 而章鱼的眼睛视神经是正向的 , 因此没有盲点 。 图片来源:维基百科
此外 , 章鱼的身体里没有骨头 , 可以钻过非常小的洞……拥有这么多特殊技能的章鱼 , 说它能制霸海底 , 是不是一点都不过分?(章鱼:说得好 , 可以鼓掌了)
章鱼的“创业史”
地球上有过很多曾经称霸全球的物种 , 但没有哪种生物是主动而自愿地成为优势物种的 。 它们就像是网络爽文的主角一样 , 总是被逼上绝路 , 之后才翻身逆袭 , 章鱼也不例外 , 而它的故事也颇具传奇色彩 。
章鱼属于软体动物 , 它们的近亲是乌贼类 , 主要区别在于章鱼有八条触手 , 而乌贼有十条 。 章鱼与乌贼在分类上都属于蛸亚纲 , 它们的祖先是某种有壳的、会游泳的、以小型无脊椎动物为食的软体动物 , 类似于它们的亲戚鹦鹉螺 。
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△蛸类祖先的想象图 , 螺壳配鱿鱼头 。 图片来源:密歇根大学博物馆
这种生物从早期奥陶纪(约4.8亿年前)诞生后的一亿年间 , 都没有太大的变化 , 说明它非常适应海洋游泳捕食生活 。 但是到了泥盆纪(约3.7亿年前) , 海洋逐渐被各种鱼类所占据 , 这导致蛸亚纲祖先的生存空间被严重压缩 。 迫于生存压力 , 它们只好背井离乡 , 抢占下沉市场 , 去海底寻找出路 。
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△根据地壳运动反推而得到的泥盆纪地球地图(距今约4亿年) 。 图片来源:维基百科
在海底 , 蛸亚纲祖先们经历了一系列演化事件 。 笨重的壳会阻碍它们在海底行动 , 于是它们逐渐地抛弃了壳;为了吃海底的虾和蟹 , 它们演化出了有力的触手、吸盘和坚利的喙;为了吃同样栖息在海底的远亲——贝壳类 , 它们学会了用酸液将贝壳穿孔 , 然后用毒素将贝类毒死 , 让它们自己张开;为了逃脱天敌 , 它们的皮肤上演化出了色素细胞 , 不但可以变色 , 而且还可以模拟材质 , 使它们可以跟周围环境完美融合……经历了这一系列的进化之后 , 一类新的顶级物种便横空出世了 。 在恐龙称霸的白垩纪 , 章鱼和它的十腕兄弟——乌贼一起 , 也来到了最繁盛的时代 。 化石记录表明 , 这类生物曾经有上万种之多 。
后来 , 一颗陨石砸在了地球上 , 彻底改变了地球生态 , 气候变化 , 恐龙灭绝 , 多数的海洋生物也灭绝了 。 曾经将章鱼的祖先赶走的鱼类 , 也被迫来到海底觅食 。 于是 , 章鱼们又面临着被鱼类压缩生存空间的危险 。 事实上 , 曾经拥有上万物种的蛸亚纲 , 目前也仅存不到一千种 。 面临新的危机 , 一部分乌贼重操旧业 , 恢复了游泳与捕猎的生活 , 而章鱼们则留在了危险的海底世界 , 学会了伪装、狡猾和欺诈 , 用自己发达的脑子杀出一条生存之路 , 直到今天 。
通过章鱼的演化史我们可以看出 , 物种必须能够不断改变自己 , 才能够获得更大的生存优势 。 不肯变化 , 就意味着失败 。 章鱼的祖先拥有当时非常有用的壳 , 但是只有抛弃壳 , 它们才能够幸存到现在 。 反观章鱼的远古亲戚菊石 , 由于不肯抛弃壳 , 最终落得灭绝的下场 。
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△菊石复原想象图 。 曾经称霸海底上亿年的生物 , 灭绝起来连一个孑遗种都找不到 。 图片来源:维基百科
章鱼“全家福”
说了这么多 , 想必大家都饿了 。 那么接下来我们来理顺一下章鱼、鱿鱼、乌贼、墨鱼、花枝……等等这些名称之间的关系 , 好让大家以后碰到它们能吃得更明白(章鱼:介绍半天 , 原来是想吃我??) 。
以动物分类学的角度来看 , 章鱼、鱿鱼类生物和鹦鹉螺共同属于软体动物中的头足纲(Cephalopoda) , 因为它们的头长在形似脚的触手上(当然也可以说是脚长在头上) 。 除了鹦鹉螺外 , 剩余失去外壳的一大类生物被统称为蛸亚纲(Coleoidea) 。
蛸亚纲又可以主要地分为两类:八只触手的八腕总目和十只触手的十腕总目 。
八腕总目里的生物就是章鱼了 , 章鱼小丸子或者碳烤八爪鱼的主要食材就是它们 , 有些地方也称为八蛸或巴蛸 。 但是只有一种被称为吸血鬼乌贼的生物除外 , 它的八条触手之间有蹼连着 , 长得像小说里的吸血鬼 。
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△吸血鬼乌贼并不是乌贼 , 也不是章鱼 。 看那两个萌萌的小翅膀!图片来源:维基百科
十腕总目的学名应该称作乌贼(squid) , 但是我们日常生活里所说的乌贼是狭义的 , 一般只指十腕总目下的一个小门类——墨鱼(cuttlefish) , 或者称为墨斗鱼等 , 可以入菜 , 如制作墨鱼仔等食物 , 尤其是充满籽的墨鱼仔更是鲜嫩无比 。
而十腕总目里其它较大而能吃的物种则通常被称为“鱿鱼” , 有的地方也叫做花枝或者银丝 , 大多数属于管鱿目(Teuthida) , 一般用来炸、制作烧烤或者鱿鱼圈等 。
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△上:普通章鱼 。 中:墨鱼(乌贼) 。 注意其w形的瞳孔 。 下:大王酸浆鱿 , 注意这种鱿鱼和人体的比例 。 图片来源:维基百科 。
如何区分章鱼、鱿鱼和墨鱼(狭义的乌贼)呢?首先章鱼最好区分 , 因为它们只有八只触手 , 而鱿鱼和墨鱼是十只 。 对于鱿鱼和墨鱼来说 , 则要注意二者的体型和骨头 , 鱿鱼体型一般较大 , 体内有一块塑料般平整透明的软骨;而墨鱼体型一般较小 , 体内也有一块骨 , 是碳酸钙质的 , 一般不透明 。 墨鱼用这块软骨来调节浮力 , 方便游泳 。 此外两者的眼睛也有区别:鱿鱼的眼睛有圆形的瞳孔 , 而墨鱼的瞳孔是w形的 。
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△上:鱿鱼骨 。 下:墨鱼骨 。 图片来源:flickr.com
在文末给大家放几幅图片 , 根据我们讲的知识 , 来判断一下它们分别是章鱼、鱿鱼还是墨鱼吧!别忘了把你的答案留言在下面哦 。
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它们是什么?图片来源:seattleweekly.com ,treehuggers.com ,thesciencemagazine.com
【乌贼|请在章鱼烧、墨鱼丸和轰炸大鱿鱼的陪同下阅读此文】参考文献:
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.
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