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章魚9個大腦 連科學家都懷疑可能是外星生物 | 溫哥華教育中心
   

章魚9個大腦 連科學家都懷疑可能是外星生物

2018年,壹篇發表在《生物物理學與分子生物學進展》上的論文,提出了壹個足以點燃想象力的假說:包括章魚在內的頭足類動物,其部分基因或來自地球之外。這篇由33位學者聯署的文章並非科幻小說,而是壹篇正經的學術探討。


盡管這壹“外星起源”假說在主流科學界飽受爭議,許多進化生物學家認為地球演化足以解釋章魚的特異之處,但當你真正了解章魚之後,或許會理解為何有人願意提出如此大膽的猜想,它們的身體與智慧,仿佛來自另壹個世界。

壹套不屬於地球的基因密碼

章魚的基因組,是生物學家見過的最奇怪的東西之壹。

2015年,科學家首次完成了加州雙斑章魚的全基因組測序,結果讓所有人大吃壹驚:它擁有約33000個蛋白質編碼基因,比人類的20000多個還要多出60%。但數量還不是最離譜的部分,真正讓科學家困惑的是,這些基因裡有大量"來路不明"的序列。

在章魚基因組中,科學家發現了超過160個在其他軟體動物中完全找不到的基因家族。這些基因仿佛憑空出現,沒有任何進化上的"祖先痕跡"。



按照達爾文進化論的邏輯,基因應該是壹步步緩慢變異、積累而來的,你總能在近親物種身上找到相似的版本。但章魚的這些基因,就像是從別的地方直接"拷貝粘貼"過來的。

更詭異的是章魚的RNA編輯能力。大多數動物在把DNA信息轉錄成RNA時,基本是"原樣復制",偶爾改動壹兩個鹼基。但章魚不同,它們可以在轉錄過程中大規模修改自己的遺傳信息。

2017年發表在《細胞》雜志上的研究顯示,章魚大腦中有超過60%的RNA會被重新編輯,而人類這個比例不到1%。

這意味著什麼?意味著章魚可以在不改變DNA的情況下,臨時"調整"自己的蛋白質功能。就像你拿到壹份建築圖紙,蓋房子的時候隨手改了六成的設計,而且改完的房子還能正常住人。這套本事,地球上沒有第贰種動物能做到這種程度。

說白了,章魚的基因密碼就像是壹本用外語寫的說明書,我們能認出其中壹些字母,但整體邏輯壓根不像地球生物該有的樣子。

九個大腦,叁顆心髒:壹具反常識的身體

如果說基因是軟件層面的怪異,那章魚的身體結構就是硬件層面的離譜。



章魚有叁顆心髒:兩顆專門給鰓供血,壹顆負責全身循環。它們的血液是藍色的,因為用的不是鐵基的血紅蛋白,而是銅基的血藍蛋白。這套系統在低氧環境下效率更高,有意思的是,地球上大部分復雜動物都走了"紅血"路線,章魚偏偏選了壹條完全不同的路。



但最反常識的,是它們的神經系統。章魚有大約5億個神經元,跟狗差不多,比大多數無脊椎動物高出幾個數量級。關鍵是這些神經元的分布方式:只有叁分之壹集中在中央大腦,剩下叁分之贰分散在八條腕足裡。

每條腕足大約有4000多萬個神經元,它們可以獨立感知、獨立決策、獨立行動。科學家做過實驗:把章魚的腕足切下來,它還能自己爬動、躲避危險、甚至試圖抓取食物,這種狀態可以持續長達壹小時。

中央大腦更像是壹個"總協調員",而不是"獨裁者",八條腕足各自有各自的小腦子,它們壹起民主協商,才形成整體行為。

這種"分布式智能"架構,在地球動物中幾乎找不到先例。咱們人類的神經系統是高度集中化的,脊椎動物基本都是這個模式。章魚偏偏走了壹條完全相反的路。

這就像是別人都在用Windows,它非要自己從頭寫壹個操作系統,而且居然還挺好用。



從無到有:寒武紀的突然登場

按理說,這麼復雜的生物應該有很長的進化歷史,能在化石記錄中找到壹條清晰的演化鏈條。但章魚的進化史偏偏是個斷頭懸案。

頭足類動物(包括章魚、烏賊、鸚鵡螺)最早出現在大約5億年前的寒武紀。那時候的頭足類長著硬殼,和今天的鸚鵡螺差不多。但現代章魚的直接祖先,沒有外殼、擁有復雜大腦的八腕目,似乎是在大約3億年前突然冒出來的。

問題在於,從有殼到無殼、從簡單神經系統到分布式智能,這中間需要極其復雜的基因變化。但化石記錄中幾乎找不到"過渡形態"。這就好像壹個物種睡了壹覺醒來,突然脫胎換骨變了個樣子。



2018年那篇著名的"章魚外星起源論"論文,其核心論據之壹就是這個:傳統的漸進式進化難以解釋章魚身上那些"突然出現"的復雜特征。論文作者提出了壹個聽起來離譜但邏輯自洽的假說,也許章魚的祖先(或者至少是它們的基因材料)是通過彗星或小行星帶到地球的,這就是所謂的"有生源說"。

當然,主流科學界對此是持保留態度的。大多數生物學家認為,化石記錄的缺失可以用"軟體動物難以形成化石"來解釋,沒有硬殼的生物很難留下痕跡。基因的突然出現也可能是"水平基因轉移"(從病毒或細菌那裡獲得外來基因)的結果。


但反駁歸反駁,有壹點沒人能否認:用現有的進化理論來解釋章魚的全部特征,確實非常吃力。它們身上有太多"不該出現在無脊椎動物身上"的東西。

壹種無法被歸類的智慧

如果只是身體結構奇怪,那還不至於讓科學家感到不安。真正讓人起雞皮疙瘩的,是章魚展現出的認知能力,它們聰明得不像壹個無脊椎動物。



章魚會使用工具。2009年,澳大利亞科學家在印尼海域拍到真蛸收集椰子殼、帶著走、然後在需要時組裝成庇護所的畫面。這是無脊椎動物首次被觀察到"提前規劃"的工具使用行為。

章魚會玩耍。西雅圖水族館的工作人員發現,章魚會反復把玩具推進水流、等它被沖回來、再推出去,就像小孩子玩球壹樣。"玩耍"在動物行為學中是高級認知能力的標志,因為它沒有任何直接的生存價值,純粹是"為了好玩"。

章魚能認出人臉。新西蘭某水族館的壹只章魚,會專門向壹個它不喜歡的工作人員噴水,而對其他人則很友好。它記住了誰是誰,並且有自己的態度。

章魚甚至會越獄。新西蘭國家水族館的壹只名叫"Inky"的章魚,在2016年趁夜從魚缸爬出來,穿過地板,鑽進壹根通向大海的排水管,消失得無影無蹤。監控顯示它對排水管的位置相當熟悉,這意味著它在動手之前,已經觀察和規劃了很久。

這種智慧最詭異的地方在於它的"孤立性"。章魚是獨居動物,平均壽命只有1到2年,最多不超過5年。它們不組成社會,沒有代際傳承,每壹只章魚都是從零開始認識世界。

按照認知科學的壹般規律,高智商往往和社會性、長壽命正相關,因為復雜的大腦需要群體交流來發揮作用,需要時間來學習積累。

但章魚偏偏打破了這個規律。它們短暫地活著,孤獨地學習,然後死去,智慧無法傳給下壹代。這種"壹次性天才"的存在方式,在地球生物中幾乎絕無僅有。

我們在章魚身上看到的,也許是壹條完全不同的智能演化路徑,壹種和人類、和所有脊椎動物都毫無交集的"平行智慧"。



結語

也許章魚並不真的來自外星,但它們的存在本身就是壹個提醒:地球上可以演化出我們完全無法理解的生命形式。如果在同壹顆星球上,智慧就能走向如此不同的方向,那當我們真正接觸外星生命時,它們會陌生成什麼樣子?

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