章魚,又稱石居、八爪魚、坐蛸、石吸、望潮、死牛,屬于軟體動物門頭足綱八腕目。章魚有8個腕足,腕足上有許多吸盤;它們有時會噴出黑色的墨汁,幫助逃跑。有些章魚有相當發達的大腦,可以分辨鏡中的自己。
章魚是生活在海里的小生靈,以八條腕足和球狀的頭為人所知。關于它們,有太多新奇古怪、有趣迷人的故事。
章魚擁有3.3萬組基因,較之人類大概多1萬組,這將它們和其他無脊椎動物區別開來。章魚十分聰明,甚至能使用工具。通過基因解碼,科學家發現章魚擁有一套和人類相似的基因,這讓它們能夠建立神經網絡,這解釋了為什么章魚具有學習能力……總之,我們都開始懷疑章魚真的是外星生物了!
這項研究由諾貝爾獎得主、日本沖繩科學技術大學院大學教授布倫納發起,對常見的加州雙斑蛸90基因組作排序和注釋。
在無脊椎動物當中,頭足綱動物的神經系統是最大的。頭足綱的基因組大而復雜,測序和組裝都具有挑戰性。研究發現,八爪魚和其他無脊椎動物基因組之間有著驚人差異,它們的約3.3萬組基因中,約3500組都是其他動物所沒有的,當中很多組基因都是負責大腦、爪、吸盤、和隱身能力。

章魚可以走迷宮,并且記住走過的路。
報道稱,聯手研究的芝加哥大學學者拉格斯代爾表示,由于有著巨大、高度發達的大腦,因此像八爪魚這類頭足綱動物是地球上最聰明動物,顯示出高級的解決問題和學習行為。
章魚基因計劃是一個龐大研究項目,旨在繪出章魚這種復雜軟體動物的DNA結構。芝加哥大學和沖繩科學技術大學院大學的科學家們主導這一計劃,而且有了驚人發現:章魚的基因序列和地球上的其他生物太不一樣了。
我們評價動物的智力,通常使用三個標準:動物的行為技能有多豐富?行為是復雜和適應性的,還是刻板、反射性的?動物學習和記憶得多快和多好?


章魚甚至能從里面旋開這樣的瓶蓋,逃之夭夭。
章魚的七條手臂和柔軟的身體賦予它驚人的大量技能。章魚可以擠過很小的洞 。它們用布滿復雜吸盤的八條手臂來站立、行走、爬行、游泳、捕食獵物,打開貝殼、抓取目標、探索環境、偽裝、收集石頭、挖洞等等。
章魚通過高度發達的照相機式眼睛,和遍布全身肢體、吸盤的化學感覺細胞來加工大量感覺信息。

究竟是怎樣的基因,給了章魚外星人一樣的生理能力?它們如何做到這么專業地偽裝自己?它們如何控制和再生八條手臂?最讓人困惑的是,它們如何變得這么聰明——可以快速學習,解開謎題,甚至使用工具?
發表在《自然》雜志上的研究發現了章魚大量未經探索的新基因,就像人類在歷史長河中進化出來的那些高級基因一樣。
章魚有著數量和人類接近的堿基對,并且有更多的基因用于編碼蛋白。其中原鈣粘附蛋白是最典型的改變。原鈣粘附蛋白是神經元發育和相互聯系形成的關鍵分子 ,研究發現章魚原鈣粘附蛋白是哺乳動物的兩倍以上,這可能是為什么它們有如此復雜的大腦和特殊生存技能的原因。此外,章魚還有大量其他基因涉及復雜的神經網絡發育,而這些基因也存在于哺乳動物中。原來,章魚不光有和我們一樣的照相機式眼睛、閉循環系統和巨大的大腦,還有許多和我們類似的基因。章魚和人類沿著迥然不同的進化之路,竟然殊途同歸。

(圖一)
章魚確實很聰明,應該是無脊椎動物中最聰明的物種。神經元的數量是動物智慧的一個指標,我們可以把章魚和其他動物做一個比較。
從圖一中可以看出,章魚的神經元數量超過了很多哺乳動物,這可以作為它擁有超凡智能的一個旁證。當然,神經元多并不一定代表著聰明,比如,大象的神經元數量就是人類的3倍。章魚和人類最接近的共同祖先是7.5億年前的一種毫無智能可言的蠕蟲。從那以后,兩個物種用完全不一樣的方式發展出了自己的智能。所以,它們的神經系統工作方式有巨大的差異。
和人類一樣,章魚也有一個作為神經中樞的大腦,但是這個大腦只集中了全身神經元的40%,其余60%的神經元分布在8個腕足內,形成獨立的神經索。這樣,章魚的每一條腕足都有很強的獨立行動能力,在沒有大腦參與的情況下,可以單獨完成很多復雜的任務。大腦只需要對腕足下達一個抽象程度很高的命令,然后腕足就會自己判斷怎樣完成,而不需要大腦去控制每一個細節。雖然人類的脊髓也可以完成一些低級反射,但是章魚腕足的神經索自主程度無疑要高得多。

關于章魚,你所不知的冷知識
1.最古老的章魚化石來自2.96億年前——比恐龍還早數百萬年。章魚和它的近親們,烏賊和魷魚,組成了現代的頭足類動物。
2.很多人將它們的八只“腳”稱為“觸手”,其實并不準確,它們應該被稱為“腕足”。大多數章魚在每條腕足的底側都有吸盤。每條腕足都能各自為政,章魚60%的神經元都長在腕足上。也就是說,章魚是多線程作業小能手,一條腕足在巖洞里摸來摸去找吃的,另外一條還能砸貝殼。
3.章魚有很多不同的尺寸。普通的章魚長30.5~91.4厘米,體重3~10公斤。大太平洋章魚是最大的章魚,它們通常能長到5米長,體重約50公斤,其中一個被記錄的體重超過272公斤,長度是9.1米。最小的章魚是沃爾夫章魚。它的長度小于2.5厘米,重量小于1克。
4.據《國家地理》雜志報道,大多數章魚的身體都很柔軟,使它們能擠進小裂縫和縫隙。2016年4月,新西蘭國家水族館的一只章魚竟然從魚缸中擠了出來,這條排水管直接通向大海。然后,它就游向了那廣闊的天地。
5.你不知道吧,章魚有三顆心臟。根據世界動物基金會的說法,其中一個心臟將血液運送到全身,另外兩個則是通過它的鰓供血。章魚的血液是藍色的,因為它含有一種以銅為基的蛋白質,叫做血藍蛋白。
6.章魚并不總是黏糊糊的。章魚和魷魚的祖先都有硬殼,那為什么現在它們都變得這樣軟乎乎的呢?原來,它們這些海洋動物在侏羅紀和白堊紀時期失去了堅硬的“移動家園”。研究人員認為,這種殼的丟失可能幫助了今天的章魚、烏賊和烏賊的遠古親屬更加靈活地躲避捕食者和捉住獵物。
7.對于章魚來說,哪里的海洋都是它的家。它們大多數都是深海生物,這也就意味著它們生活在水的表層,在貝殼、礁石和縫隙中。一些物種生活在海底,它們搭窩是從洞穴中挖出來的。章魚往往是獨居的,盡管它們有時也會和其他章魚相互接觸。有些種類的章魚在夜間狩獵,而另一些只在黃昏和黎明狩獵。
8.眾所周知,當它們被嚇到時,會噴出一種黑色的液體,有時被稱為“墨水”。這將會使潛在的攻擊者暫時失明并被迷惑,給章魚爭取時間游走。根據史密森學會的文章,這種“墨水”還可以使攻擊者的嗅覺和味覺更加遲鈍。
9.章魚也可以通過改變顏色來隱藏和匹配周圍的環境。它們可以變成藍色、灰色、粉紅色、棕色或綠色。根據世界動物基金會的數據,章魚還可以彎曲身體,以模仿鰻魚和獅子魚等更危險的動物。如果一只章魚真的被抓住了——不用擔心,它們可能會失去手臂,但是手臂還是會重新長出來的。
10.章魚是食肉動物,食物包括蛤、蝦、龍蝦、魚、鯊魚甚至鳥。章魚通常會放下獵物,用胳膊包住它,然后把它放進嘴里。
11.章魚的壽命很短,有些物種只能活6個月;其他物種,比如北太平洋巨型章魚可以活5年。根據世界動物基金會的數據,章魚的體型越大,壽命就越長。無論如何,當章魚交配后,它們很快就會死去。
12.章魚自出生之時起就獨居。小章魚只需極短的時間就能學會應有的本領,并且與大部分動物不同,小章魚的學習不是以長輩的傳授為基礎。雖然它們的父母遺傳給了它們一些能力,但小章魚通過獨自學習捕食、偽裝、尋找更好的住所來發展自身解決新問題的能力。
13.章魚的偽裝技巧和快速逃脫能力眾所周知,而它們的社交能力也很出眾。研究發現,章魚并非只是整天捕獵和從捕食者鼻子底下溜走的獨行俠,其實男男女女的章魚們還經常熱衷于用各種奇葩的姿勢和顏色互相交流。隨著顏色和“手勢”的變化,它們的行為模式也會跟著變化。如果兩只章魚以深色互相靠近,它們的沖突通常會升級,而如果一方的顏色變淺,則意味著它打算開溜了。
章魚的腕足沒有骨骼,靈活性非常高,可以在任何位置,以任意角度彎曲,完成很多在我們看來十分匪夷所思的動作。在它高度發達的神經系統控制下,章魚的很多行為從人類的角度來看,表現出了高度的智能。

玩耍也是動物智能的一個重要特征,是動物學習生存技能的一種手段。生物學家曾觀察到章魚會重復性地把玩具往水流中拋出,然后抓回來。
章魚的智能是在長期的進化過程中形成的。在生存壓力的驅使下,動物們紛紛找到了適合自己的生存策略,章魚找到的就是高度的智能。
章魚比人類多出來的那1萬個基因,主要是用來控制神經元生長和反應的。它的基因組數很大,但是卻很少有重復的基因。章魚的基因很獨特,在其他生物當中很少能找到相似的基因,所以看起來章魚的基因組就像是“外星生物一樣”。
所以它們可以走迷宮,并且記住走過的路。它們能記住自己的目標是什么,并且在達到目標的過程中解決不同的問題。他們甚至能誘捕獵物。相比噴墨、變色偽裝等基本技能,擁有長短期記憶力,能通過觀察和練習掌握新技能,甚至擁有不同的情緒和個性,這才是章魚作為生物最迷人的地方。
總之,它們真的很聰明。