章魚聰明嗎?

這隻淘氣的軟體動物淹沒了聖莫尼卡水族館,但它不是第一隻門薩級別的章魚


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星期四早上,工人們走進加利福尼亞州聖莫尼卡碼頭水族館時,驚訝地發現 200 加侖(750 升)的海水浸泡在他們嶄新的、對生態敏感的地板上。 據洛杉磯時報報道,原來是一隻好奇的雙斑章魚拆卸了一個水迴圈閥,並將一根管子對準水箱外噴射了大約 10 個小時。

水族館的教育經理 Tara Treiber 告訴泰晤士報:“它發現了一些鬆動的東西,就拉了一下。” “它們是非常聰明的生物。”

章魚,大約有 300 種棲息在世界各地熱帶水域,可以改變顏色、噴射毒液,並施加大於自身體重的力量。 但是,稱呼你花園蝸牛的八臂表親為“聰明”似乎有點牽強。 事實上,這些動物是一群被稱為頭足綱的黏糊糊的軟體動物中的精英,它們從巨型魷魚到有殼的鸚鵡螺,都擁有非常大的“大腦”——至少對於沒有骨幹的生物來說是這樣。
科學家們發現,章魚可以navigate透過迷宮,快速解決問題,並記住這些解決方案,至少在短期內是這樣。

為了更多地瞭解章魚的智力,我們採訪了加拿大艾伯塔省萊斯布里奇大學的比較心理學家 Jennifer Mather。 Mather 研究章魚已有 35 年,旨在深入瞭解智力的進化。 雖然大多數科學家對章魚評價很高,但值得注意的是,並非所有人都認同 Mather 對它們的智力和個性的高度評價。

[以下是經過編輯的採訪記錄。]
章魚聰明嗎?
是的,但當然必須問這意味著什麼。 我會說智力意味著學習資訊和使用你所學到的資訊。

那麼,你怎麼知道它們很聰明呢?
我們觀察了章魚如何弄清楚如何開啟蛤蜊,以及它們具有什麼樣的靈活性和多樣性。 我們給它們蛤蜊和貽貝,以便弄清楚它們最喜歡哪種。 它們非常強壯,但我們發現它們更喜歡貽貝,因為貽貝更容易開啟。 當我們將蛤蜊放在半殼上時,它們轉向了蛤蜊。 它們顯然決定選擇最容易的。 我們一路注意到,猛地開啟它們並不是章魚開啟它們的唯一方法。 它們有一個軟骨喙,看起來很像鸚鵡的喙,它們可以敲擊蛤蜊殼的邊緣,然後它們可以注射毒液並削弱蛤蜊。 或者它們實際上有一個唾液乳突,它們可以鑽一個孔,以這種方式將毒素注入更堅硬的蛤蜊中。 它們會選擇對哪些物種使用哪種技術。 我們決定欺騙它們:我們拿了一個更容易的,並用線將它們捆住。 它們根據哪種方法最有效來切換技術。 當然,這對你來說聽起來並不難,因為你是人類,但大多數簡單的動物都會一直嘗試相同的技術。

還有哪些跡象表明章魚是聰明的?
章魚玩耍,而玩耍是聰明的動物會做的事情。 在西雅圖水族館,我的同事 Roland Anderson 和我弄清楚了一種它們可能會玩耍的情況:一種無聊的情況。 我們給它們一個空水箱和一個漂浮的藥瓶,等待看看會發生什麼。 第一次什麼也沒發生,但是,在第四次之後,有幾隻動物做了一些我們稱之為“玩耍”的事情。 章魚向藥瓶吹出一股水柱,這導致藥瓶越過水箱中的水柱並返回章魚身邊。 這兩隻單獨的動物連續做了 20 多次。 這正是我們彈球時所做的事情。 當你彈球時,你不是試圖擺脫球,而是試圖弄清楚你能用球做什麼。

章魚也有個性。 我們使用了人們在研究人類個性時使用的相同設定。 你只需詢問動物在不同情況下白天通常會遇到什麼,並觀察其變異性。 我們將它們置於三種常見情況:警覺(開啟水箱頂部)、威脅(用試管刷觸控章魚)和餵食(給章魚一隻螃蟹來咀嚼)。 這需要一段時間,因為我們測試了 33 只動物,每隻兩週。 我們發現有三個維度,我們確定了名稱:活動性、反應性和迴避性。 迴避性是指你有多害羞。 活動性是指你非常活躍還是被動。 反應性表明你非常情緒化還是更冷漠。 章魚可以混合這些特徵。 我們沒有進一步研究,但澳大利亞有一位前研究生正在研究個性在多大程度上影響生態。

章魚有大腦嗎?
軟體動物的神經系統有一堆成對的神經節(神經細胞簇),在像蛤蜊或蝸牛這樣的動物中,它們不是很大,並且廣泛分佈在全身。 它們控制不同的功能,並位於不同的區域。 好吧,頭足綱動物——也就是章魚、魷魚墨魚——它們的獨特之處在於所有這些神經節都已濃縮,因此它們形成了一箇中心化的大腦。 軟體動物中另一個獨特之處在於,大腦中有兩個區域已經發育成熟,專門用於記憶儲存。 不僅僅是大腦更大更濃縮,而且它們的大腦中還有專門用於學習的區域。 這就是我們人類擁有的那種東西,但它是一個完全不同的大腦。

按照無脊椎動物的標準,這是一個巨大的大腦,但按照脊椎動物的標準,這是一個小大腦。 關於章魚有趣的是,大約三分之一的神經元(神經細胞)位於大腦中。 它們的觸手中具有巨大的神經表示,並且有一個神經節控制著每個吸盤,因此存在相當多的區域性控制。 作為人類,我們為擁有鉗狀抓握——拇指和食指——感到非常自豪,我們說這使我們能夠如此出色地操縱環境。 章魚可以將其吸盤的兩側摺疊在一起形成鉗狀抓握,並且它可以對每個吸盤都這樣做。 它有一百個鉗狀抓握。

你認為章魚為什麼進化出如此大的大腦?
可能是因為熱帶珊瑚礁是世界上最複雜的環境。 那裡有各種各樣的情況,各種各樣的獵物,大量的捕食者,如果你沒有裝甲,你最好聰明一點。 章魚選擇了聰明的路線。 此外,我們談論哺乳動物的智力在社交環境中進化,但顯然章魚,一種獨居生物,已經進化出智力來解決生態問題。

章魚經常在水族館裡惹麻煩嗎?
它們非常強壯,除非你非常幸運,否則幾乎不可能將章魚養在水箱中。 一位早期的研究人員說,如果你在水箱中留下一個漂浮的溫度計,它最多隻能持續五分鐘。 章魚只是把東西拆開。 我記得讀到過有人建造了一艘機器人潛艇,以便在大型水族箱中轉悠。 章魚抓住它並將其一塊一塊地拆開。 布萊頓水族館 100 年前有一個著名的故事,那裡的章魚在晚上無人看管時從水箱中爬出來,去了隔壁的水箱,吃了一條圓鰭魚,然後回到自己的水箱,第二天早上坐在那裡。 水族館失去了幾條圓鰭魚,才弄清楚是誰造成的。

Brendan Borrell is a freelance journalist based in Brooklyn, New York. He writes for Bloomberg Businessweek, Nature, Outside, 大眾科學, and many other publications, and is the co-author (with ecologist Manuel Molles) of the textbook Environment: Science, Issues, Solutions. He traveled to Brazil with the support of the Mongabay Special Reporting Initiative. Follow him on Twitter @bborrell.

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