揭秘海洋動物的腦

清歡

腦是由神經元所組成的神經系統控制中心，是感情、思考、生命得以維持的中樞。人腦酷似核桃，表面充滿了溝溝壑壑，那么海洋動物的腦又是怎樣的呢？

原始腦，也可以很聰明

從扁形動物開始，生物出現了中胚層，這使得器官分化成為可能，并促使腦的出現也成為可能。扁形動物的運動能力較其前輩腔腸動物更強，由于經常被外界環境刺激，它的神經系統和感覺器官得到進一步進化：神經細胞逐漸向頭部集中，形成“腦”，“腦”后分出若干縱神經索，縱神經索之間有橫神經相連，這就形成了大名鼎鼎的梯式神經系統。

扁形動物的“梯式神經系統”雖然比前輩腔腸動物的網狀神經系統更高級，但神經細胞并不完全集中于“腦”，還分散在神經索中，因此只能被稱為“原始腦”。別看不起原始腦，章魚會告訴你：原始腦也可以很聰明。章魚具有相當復雜的神經系統，但位于腦部的神經只是一部分，其中2/3分布在腕足上。因此章魚腕足的許多復雜動作，都是不經大腦思考的自主行為。章魚不僅擁有短期記憶和長期記憶的能力，還有學習和模仿能力。通過訓練，它不僅能迅速分辨不同形狀的物體，還能進行開罐、玩積木等較復雜的動作。自然界中的章魚還很“賊”，喜歡趁人類不注意時溜上漁船，竊取漁民的勞動果實。狡猾的擬態章魚還會有意模仿其他海洋動物的移動方式，從而達到混淆視聽的目的。

對了，要是看見章魚隨身攜帶椰子殼可別大驚小怪。它是唯一能夠使用工具的海洋動物，而椰子殼就是它的棲身之所。

海洋無脊椎動物雖然沒有真正的腦，但是他們的神經系統運作與脊椎動物基本相同，同時結構簡單、易于分離。因此，不管海兔、龍蝦還是烏賊，都是科學家的最愛，是實驗室的常客。

以章魚和烏賊為代表的頭足綱動物，其神經系統是所有無脊椎動物中最復雜的。它們龐大的神經纖維是神經生理學常用的實驗材料。1963年的諾貝爾生理獎和醫學獎中，就有烏賊的貢獻。

大腦無用，吃掉省事

海洋動物的神經系統越復雜，對環境的感知與應變能力就越強。可海洋動物中就有這么一朵奇葩，不僅不珍惜自己的腦，還把它給吃掉了。

作為從無脊椎動物向脊椎動物過渡的物種，海鞘是尾索動物的代表。它的外形很奇特，有的外形像朵花，有的像茶壺，乍一看像植物。要是你膽敢觸碰它，它會從體內射出一股強勁水流，以回應你的挑釁。不過海鞘也就這么一招了，一板斧過后就沒后招了，只能原地倒伏乖乖認輸。

剛出生的海鞘可不這么沒用，它的外形像小蝌蚪，因此被稱為“蝌蚪體”。這些“小蝌蚪”的尾部很發達，能自由游動，四處去探索海洋的秘密。它的尾部中央是一條脊索，有直達身體前端的神經管，有著堪稱復雜的神經系統。一旦“小蝌蚪”長大，就固定在海床上不再挪窩，尾巴也就成了累贅。成年后的海鞘，不僅靈活的尾巴消失了，復雜的神經系統也不見了，僅剩下一個神經節。這便是海鞘會“吃掉”腦的真相。

大腦是消耗能量最多的器官，想通過增加腦容量變得更聰明，不是不可能，而是要付出代價。奧地利生物學家研究發現，腦容量大的雌性孔雀魚比腦容量小的更聰明，而雄性孔雀魚則沒有差異。與此相應，“大頭”的腸道相對較小，繁殖能力也相對較弱，產生后代的數量比正常的孔雀魚少差不多1/5。這就是變聰明所需付出的代價。

想更聰明，大腦“褶”起來

以海鞘為代表的脊索動物，雖然有了管狀神經系統，但因為中樞神經與神經索完全分離，并不算擁有真正的腦。只有海洋脊椎動物才擁有真正的腦——由海洋無脊椎動物的神經節進化而來。

在海洋動物的進化過程中，變化最大的是大腦半球。大腦皮層是大腦用來處理社交、抽象思維、解決問題和處理高級信息的，要變得更聰明就必須擁有更多的大腦皮質。隨著從低級到高級的進化，大腦皮質所占的比例越來越大。只是腦袋里的空間終究有限，沒法無限增長，于是大腦表面便出現了褶皺：凸起的被稱為“腦回”，凹下的被稱為“腦溝”。褶皺能使大腦擁有更大的表面積，從而產生較高的智能。換言之，要想更聰明就得擁有更多褶皺。當然褶皺不是隨便誰就能有的，而是有準入門檻的，必須海豚和鯨等大型哺乳動物才行。

海豚的腦與人類的極其相似，大腦半球上的腦溝縱橫交錯，形成復雜的褶皺。體重為250千克的寬吻海豚，腦部重量約為1.5千克，大腦皮層和額葉比人類大腦還大40%。雖然寬，吻海豚的腦重和體重的比值約為0.006，低于人類的0.0193，卻遠遠高于其他靈長類動物，難怪寬吻海豚會比其他靈長類動物聰明了。

海豚不僅能靠回聲定位法捕食，還能用“語言”相互交流。海豚的“語言”是一些特殊的鳴叫，每一只海豚都有一個獨一無二的名字，它們用這種特殊的鳴叫來呼喚彼此，從不出錯。海豚還喜歡照鏡子，能辨認出鏡子里的自己，這意味著它們擁有自我識別能力。自我識別是擁有智商的顯著特征，那么擁有智商的海豚究竟有多聰明呢？

海豚有很強的學習能力，猴子需要經過幾百次訓練才能學會的，海豚或許只需二十幾次就學會了。美國軍方看中了海豚的聰穎，征召它們入伍，組成大名鼎鼎的海豚特種部隊。這些經過特殊訓練后的海豚大兵利用天然聲吶系統，能檢測到周圍112米范圍內最小約7厘米的金屬物體，是名副其實的“掃雷高手”。

美國軍方宣稱海豚的抗爆能力比人類強5～6倍，其處變不驚的良好“心理素質”更讓人類望塵莫及，借此表明海豚大兵比人類更適合從事水下掃雷工作。不過動物保護組織以及全球動物愛好者對此并不認可，并一直為此奔走呼吁。

目前有消息稱，從2017年起美國海軍將啟用無人潛艇來接替海豚部隊的掃雷工作。從20世紀60年代就在軍中服役的海豚家族，或許有望在不久的將來從掃雷這一高危工種中解脫出來。