本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
章魚可能是最聰明的無脊椎動物之一,但它並不總是確切地知道自己的手臂在做什麼。這些動物如何避免將自己纏繞起來是一項了不起的壯舉。但另一個——同樣令人關注的——是擺脫自身吸盤的強大抓力。
新的研究,於5月15日發表在《當代生物學》Current Biology上,揭示了一個非常簡單的解決方案。
章魚吸盤非常有力,幾乎可以抓住任何型別的表面——光滑或粗糙,堅硬或柔軟。事實上,研究人員在他們的論文中指出,“每條手臂上的數百個吸盤傾向於粘附到幾乎所有它們接觸的物體上。” 這可能會造成非常棘手的情況。或者,正如研究人員委婉地說:“這種反射可能會給手臂之間計劃外的互動帶來重大問題。”
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與手臂一樣,吸盤似乎也處於相對區域性的控制之下。因此,章魚不是像我們的身體那樣,為了獲得指示而麻煩中央大腦,而是依靠更近便的神經束進行資訊處理和控制。但這引出了一個問題:吸盤如何“知道”一條兇猛的魚和章魚本身之間的區別呢?
為了弄清楚這些動物是如何做到這一點的,耶路撒冷希伯來大學的研究人員研究了無法再與大腦主體對話的章魚手臂的行為。(警告:接下來會有點噁心。)
章魚經常丟棄自己可再生的手臂,無論是為了交配還是為了分散捕食者的注意力。一條被切斷的章魚手臂可以對刺激做出反應,甚至可以啟用其吸盤一個多小時。研究小組注意到,截肢的章魚手臂會吸附到各種物體上——但絕不會吸附到自身或其他章魚皮膚上。
截肢的手臂甚至不會將其吸盤附著在覆蓋有章魚皮膚的培養皿上。如果只有一半的培養皿覆蓋著章魚皮膚,手臂只會粘附在裸露的塑膠部分。研究人員推測,吸盤似乎是對皮膚中的某種物質做出單獨的反應,因為在後一種情況下,皮膚上的吸盤會避免粘附,而塑膠上的相鄰吸盤會立即粘附。
為了進一步支援這一想法,無身體的手臂確實會粘附到已被剝皮的章魚手臂上——但力量比正常的抓握力要小。當研究人員在培養皿中塗上從章魚皮膚中提取的提取物時,吸盤會附著,但非常輕柔。
希伯來大學研究員兼這項新研究的合著者尼爾·內舍爾在一份準備好的宣告中說:“章魚對於這個可能非常複雜的問題的聰明而簡單的解決方案,讓我們感到非常驚訝。”
“到目前為止的結果首次表明,章魚的皮膚可以防止章魚手臂相互附著或附著到自身,”研究人員在他們的論文中寫道,並暗示該機制很可能是一種化合物。
然而,吸盤並非完全由自身控制。我們已經知道章魚經常互相吃掉。但是,如果吸盤根本無法抓住章魚皮膚,它們怎麼可能做到呢?研究人員發現,活章魚確實可以抓住截肢的手臂。研究人員在他們的論文中指出,這表明“外圍機制似乎被中央控制所推翻”。然而,章魚對待手臂的方式不同,如果它們來自不同的章魚或來自它們自己的身體。“令人驚訝的是,章魚似乎可以識別自己截肢的手臂,因為它們對待其他章魚的手臂更像食物,而不是它們自己的手臂,”研究人員指出。
這項新發現也可能對未來的機器人有所幫助——尤其是那些從章魚身上汲取靈感的機器人。研究合著者兼實驗室負責人本亞明·霍克納在一份準備好的宣告中說:“我們希望並相信這種機制將在新型機器人及其控制系統中得到體現。” 我們將稱之為章魚吸盤感。
在《章魚!海洋中最神秘的生物》一書中,閱讀更多關於章魚吸盤驚人能力的資訊。
插圖由伊萬·菲利普森提供