本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
章鱼的八条狡猾的腕足可以帮助它们捕获晚餐、打开罐子,甚至完成令人信服的伪装。但这些腕足并非完全受章鱼大脑的控制。而新的研究表明,它们的独立性有多深——即使在它们被切断后也是如此。
章鱼的神经系统非常奇特。大约三分之二的神经元不在其中心大脑中,而是在其灵活的、可伸展的腕足中。研究人员推测,这减轻了认知协调的需求,并允许章鱼让它们的腕足进行一些“思考”——或者至少是协调、解决问题和自主反应。
即使这些腕足不再与大脑主体相连,它们也能继续对刺激做出反应;事实上,即使在章鱼被实施安乐死并切断腕足后,它们仍然保持反应。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
这项研究发表在2013年9月特刊《实验海洋生物学和生态学杂志》,名为“头足类生物学”(我们将在未来几天和几周内关注其他有趣的 연구)。
在伦敦圣乔治大学和意大利那不勒斯安东·多恩动物学站工作的研究人员,检查了10只成年普通章鱼(Octopus vulgaris),这些章鱼是为其他研究收集和使用的。在对动物实施安乐死后,它们的腕足被移除并保存在冷藏海水中长达一小时,直到准备好进行实验。一些腕足垂直悬挂,另一些则水平放置。当被捏住时,悬挂的腕足会通过缩短并在1秒内卷曲成螺旋状来躲避不愉快的刺激。(此后,腕足慢慢放松并恢复到之前的长度。)自来水和酸液涂抹在腕足上也会引起类似的反应。水平放置的腕足也会避开不良刺激,许多腕足以一种人为的关节方式向上弯曲。“结果表明,腕足能够在不参考大脑的情况下,对‘有害’刺激作出反射性退缩,”研究人员在论文中指出。
这些死后反应可能是由伤害感受器引发的,伤害感受器是专门用于感知身体危险的神经元(在我们人类中,它们也负责启动身体对“疼痛”的感知)。这是章鱼拥有这些神经元的首批证据之一。
当然,我们也很可能在触摸到热壶后迅速缩回手——这是一种伤害感受器引起的反射。但想象一下,如果人类的手臂在死后——以及被切断后——仍然这样做。(我们的“退缩”反应确实是由我们的脊髓决定的。)
这些发现为章鱼以及可能的其他头足类动物(如鱿鱼和墨鱼)的研究提出了新的思考。就在今年,欧盟开始在一项指令 (pdf) 下运作,该指令规定,与脊椎动物一样,头足类动物的实验应仅以最大限度减少疼痛、痛苦和 Distress 的方式进行。
在野外,这些独立的退缩反应可能有助于章鱼努力保持其所有惊人的八条腕足完整。“普通章鱼Octopus vulgaris的腕足执行多种功能(例如,捕获猎物、探索),使其面临受损的风险,”研究人员在论文中指出。章鱼经常将其腕足伸出视线之外(在岩石下和缝隙中)寻找猎物,使其暴露于各种潜在的爪子、牙齿、化学物质和大量锋利的珊瑚中。尽管如此,正如我们将在下一期中看到的,即使腕足受损或丢失,章鱼腕足也能非常有效地再生。
插图由伊万·菲利普森提供