能四肢协调已经是非常不简单的了,但试想一下,要是让你尝试控制八条肢体,那该是多么令人晕头转向啊!然而,这就是章鱼每天都得自如面对的基本“囧”况。那么,它们为何能够在一定程度上避免可能产生的混乱呢?首先,章鱼自身缺乏肌肉运动知觉,亦即无法总是意识到自己腕足的所在;其次,章鱼的每条腕足均能自主运动,无需大脑的任何指令进行控制,这完全承蒙数千个神经元在某个局部水平的控制支持。不过,问题又来了。我们知道,章鱼的每条腕足上都覆有吸盘,它能反射性地吸附任何东西,那么,它的腕足又怎么能够不缠成一团呢?最近,来自以色列耶路撒冷希伯来大学的Nir
Nesher及其团队开展了一项研究,结果刊登在《当代生物学》杂志上,此文揭示了章鱼如何利用自我认知机制来避免自己缠成一团。

诸如宽吻海豚等海洋哺乳动物能降低对巨大噪音的听力灵敏度。

来自美国马里兰大学的研究人员在《全球变化生物学》上报告称,他们发现,过去几十年中北美一些地区的蝾螈体形变小,原因可能是它们为适应变热变干燥的栖息地,不得不消耗掉更多的能量。科学家警告称,这是第一次有研究证实全球变暖会影响动物的体形。

首先,研究小组观察到了一个有趣的情况:位于刚切断的章鱼腕足上的吸盘绝不会吸附章鱼的皮肤,而是吸附于腕足上的其它任意一处裸肉以及无生命物体上。对此,Nesher解释说,由于被切断的腕足在产生上述“行为”时没有眼睛的协助,所以章鱼的视觉在此不可能起什么作用。于是,研究小组开始观察其中是否存在化学信号的影响。不出所料,他们从章鱼的皮肤中获得了一种化学提取物,并将其另置于培养皿。结果,吸盘紧密吸附物体的反射性降低了。有意思的是,当研究小组启用源自章鱼皮肤的化学提取物时,章鱼的吸盘简直是迫不及待地吸附在培养皿上。

图片来源:iStock.com/Madelein_Wolf

在这项研究中,科学家研究了 1957 年至 2007
年之间在北美阿巴拉契亚山脉捕捉制成的蝾螈标本,以及 2011 年和 2012
年在相同地点发现的野生蝾螈。结果发现,1980
年以后的蝾螈的体形要比几十年前的蝾螈平均小8%。

由此可见,章鱼能够避免自己的腕足缠成一团的方法之一就是某种化学感知机制的作用,这种方法几乎不需要脑部的参与。但是,偶尔也会出现意外——吸盘可以吸附住另一条章鱼。不过,鉴于章鱼们并不反对来点儿自相残杀的戏码,这种方法反而还成了有用的互杀利器。而为了完成这件事,它们恐怕还得忽略吸盘“不吸附章鱼皮肤”的默认选项。所以,具有吸附力的章鱼腕足似乎只能利用脑部指挥来跳过反射性的“不吸附”选项,从而能够选择附着于其它章鱼的皮肤。而且,章鱼似乎甚至还能够分辨某条被切断的腕足美食到底是来自于自己还是其它同类,因为它们不喜欢抓着从自己身上断掉的腕足。

想象你在一场摇滚音乐会上无须戴耳机,只是调整一下耳朵里的控制器,便能降低音量并且保护听力。最新研究发现,4种鲸和海豚能很自然地做到这一点。这或许能使上述动物保护自己不受海军声呐或者石油钻探发出的刺耳声音的影响。自1963年起,至少有500起海洋哺乳动物的死亡同这两种噪音存在关联。

进一步的研究发现,1957 年至 2012
年间,阿巴拉契亚山脉只有一种蝾螈的体形稍稍变大,却有 6
种蝾螈的体形“显著变小”,平均每一代比上一代体形小 1%。

因此,章鱼的腕足一般默认为“不要抓住章鱼的皮肤”,不过神经系统中更高级的回路则能够忽略这种默认的反应设置。这种自我回避机制对于机器人设计和人工智能应用而言,很可能具有重要的意义。特别是创制某些生物激发的机器人,例如,机器人的肢体无需中心处理器的指令,就能够根据地形的改变产生反应,这种机制对于开发有关研究和救援操作的高级技术也具有重要意义。所以,虽然眼下章鱼还能继续安享着这种不缠绕的生活,但其实,开放这个默认选项才是它赚到同类外快、品尝美味章鱼点心的关键所在。

很多种鲸和海豚拥有超级敏感的听力,因为它们利用声音导航。这一过程被称为回声定位。它们会发出滴答声,并且听见20米外小至乒乓球的物体反射回来的声音。一些能听见100千赫的高音调频率——比人类听力的上限高约80千赫。

研究人员还分析了蝾螈身体变化与海拔、温度和降水之间的联系。结果发现,在温度升高但降水减少最明显的阿巴拉契亚山脉南部低海拔地区,蝾螈体形缩小最为明显。

这种敏感的听力使其特别容易受到海洋中巨大爆炸声音的侵害。例如,美国海军利用水下声呐寻找敌方潜艇、水雷以及判断水深。声呐脉冲可能非常吵,从而对一些海洋哺乳动物带来临时的听力丧失。而这可能导致它们在海滩上搁浅或者死亡。

论文资深作者、马里兰大学副教授 Karen Lips
表示:“我们的数据表明,这与气候变化明显相关。”

不过,2008年,来自美国夏威夷大学的研究人员开始怀疑一些海洋动物能很自然地保护它们的听力。该团队利用吸盘电极研究了海洋哺乳动物在回声定位期间的大脑活动。研究发现,当伪虎鲸知道即将到来的声音可能很吵时,能调整自己的听力灵敏度。当训练师让它寻找一些远处的东西时,这只海豚还增加了它的听力灵敏度。

此外,研究人员还开发了一个电脑程序,模拟蝾螈的日常活动与能量消耗。结果发现,现代蝾螈的日常活动与其祖先相同,但随着气温升高,作为冷血动物,蝾螈要保持同样的活动程度,身体代谢必须加快,导致能量消耗增加。

除了进一步研究伪虎鲸,该团队还同来自俄罗斯和荷兰的科学家合作,在宽吻海豚和白鲸中寻找这种效应。研究人员让这些动物听了嘈杂到足以引发反应但又在导致临时听力丧失阈值之下的声音,并且测量了它们的大脑活动。当科学家在产生巨大的声响前播放警报信号时,每只经过培训的圈养动物学会了将其听力敏锐度降低10到20个分贝。研究人员在日前出版的《整合动物学》杂志上报告了这一发现。

“这同人类戴泡沫耳塞相似。”夏威夷海洋生物学研究所海洋生物学家、项目组长Paul
Nachtigall表示,“大脑中有这种开关实在是太棒了。”