章魚斷臂亦能靈巧行動

章魚的八條狡猾的腕足可以幫助它們捕獲晚餐、開啟罐子,甚至完成令人信服的偽裝。但這些腕足並非完全受章魚大腦的控制。

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章魚的八條狡猾的腕足可以幫助它們捕獲晚餐、開啟罐子,甚至完成令人信服的偽裝。但這些腕足並非完全受章魚大腦的控制。而新的研究表明,它們的獨立性有多深——即使在它們被切斷後也是如此。

章魚的神經系統非常奇特。大約三分之二的神經元不在其中心大腦中,而是在其靈活的、可伸展的腕足中。研究人員推測,這減輕了認知協調的需求,並允許章魚讓它們的腕足進行一些“思考”——或者至少是協調、解決問題和自主反應。

即使這些腕足不再與大腦主體相連,它們也能繼續對刺激做出反應;事實上,即使在章魚被實施安樂死並切斷腕足後,它們仍然保持反應。


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這項研究發表在2013年9月特刊《實驗海洋生物學和生態學雜誌》,名為“頭足類生物學”(我們將在未來幾天和幾周內關注其他有趣的 연구)。

在倫敦聖喬治大學和義大利那不勒斯安東·多恩動物學站工作的研究人員,檢查了10只成年普通章魚(Octopus vulgaris),這些章魚是為其他研究收集和使用的。在對動物實施安樂死後,它們的腕足被移除並儲存在冷藏海水中長達一小時,直到準備好進行實驗。一些腕足垂直懸掛,另一些則水平放置。當被捏住時,懸掛的腕足會透過縮短並在1秒內捲曲成螺旋狀來躲避不愉快的刺激。(此後,腕足慢慢放鬆並恢復到之前的長度。)自來水和酸液塗抹在腕足上也會引起類似的反應。水平放置的腕足也會避開不良刺激,許多腕足以一種人為的關節方式向上彎曲。“結果表明,腕足能夠在不參考大腦的情況下,對‘有害’刺激作出反射性退縮,”研究人員在論文中指出。

這些死後反應可能是由傷害感受器引發的,傷害感受器是專門用於感知身體危險的神經元(在我們人類中,它們也負責啟動身體對“疼痛”的感知)。這是章魚擁有這些神經元的首批證據之一。

當然,我們也很可能在觸控到熱壺後迅速縮回手——這是一種傷害感受器引起的反射。但想象一下,如果人類的手臂在死後——以及被切斷後——仍然這樣做。(我們的“退縮”反應確實是由我們的脊髓決定的。)

這些發現為章魚以及可能的其他頭足類動物(如魷魚和墨魚)的研究提出了新的思考。就在今年,歐盟開始在一項指令 (pdf) 下運作,該指令規定,與脊椎動物一樣,頭足類動物的實驗應僅以最大限度減少疼痛、痛苦和 Distress 的方式進行。

在野外,這些獨立的退縮反應可能有助於章魚努力保持其所有驚人的八條腕足完整。“普通章魚Octopus vulgaris的腕足執行多種功能(例如,捕獲獵物、探索),使其面臨受損的風險,”研究人員在論文中指出。章魚經常將其腕足伸出視線之外(在岩石下和縫隙中)尋找獵物,使其暴露於各種潛在的爪子、牙齒、化學物質和大量鋒利的珊瑚中。儘管如此,正如我們將在下一期中看到的,即使腕足受損或丟失,章魚腕足也能非常有效地再生。

插圖由伊萬·菲利普森提供

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