人类智力的起源 智力的第二种起源?它们看似普通,却拥有最难得智慧

来源：环球科学ScientificAmerican

在动物世界里，章鱼显得独树一帜。它们虽然只是软体动物，却有着超乎想象的智力水平。更为神秘的是，没有人知道它们的智力从何而来。甚至有科学家猜想，它们可能起源于地球之外……通过基因层面的研究，科学家找到了章鱼大脑复杂性的三条线索……

2008年，德国科堡市海洋之星水族馆里的工作人员遇到了一件怪事。接连两个早晨，他们上班时都发现水族馆异常安静，整个水族馆的电力系统都短路了。他们重启系统后，第二天早上迎接他们的都是同样的寂静。因此，在第三天，几个员工决定在水族馆守夜，轮流在地板上休息。

果然，罪魁祸首出现了。一只六个月大的章鱼奥托（Otto）爬出水族缸，将出水孔对准了头顶的灯。或许是灯光使它感到恼怒，或者只是出于无聊。正如主管ElfriedeKummer所言：“奥托一直渴望得到关注，它总是会有新的惊人之举。有一次，我们看到它在水缸里戏弄一只寄居蟹。”

关于章鱼恶作剧的趣闻轶事比比皆是。据报道，已经有章鱼能够走出迷宫，拧开药瓶，甚至分辨不同的人类。解决问题、使用工具、做计划……这些都是复杂灵活的智力的标志，我们通常将这些特征与脊椎动物，尤其是哺乳动物相联系。

但这些又湿又软的章鱼，是如何拥有智力的？

智力的第二种起源？

一些学者研究章鱼及其聪明的近亲——墨鱼和鱿鱼，他们提出了“智力的第二种起源”，而这是一种与哺乳动物大相径庭的奇特构造。

章鱼有一个很大的中央大脑，它的每一条触手也都有一个独特的小型“大脑”网络。它们需要协调复杂到令人难以置信的八只触手和数百个灵敏的吸盘，更不必说伪装在珊瑚礁背景中的能力了。通过改变像素色块和纹理，以及腕足的扭曲，这些身体艺术家可以瞬间融入背景，只在威胁对手或吸引配偶时再次出现。

章鱼触手上密布的吸盘（来源：pixabay）

“它们的行为就像聪明的动物一样，即使他们是牡蛎的近亲，”芝加哥大学的神经学家Clifton Ragsdale说，“我想知道的是，它们是如何以区别于脊椎动物的方式组织较大体积的大脑的。”

那么，进化是如何产生这种第二种智力，也就是电影制片人Jacques Cousteau在上世纪70年代所称的“软智力”的？

过去的几年中，越来越多的学者都被这些神秘的生物吸引。自2015年以来，研究人员们已经获得了章鱼的DNA蓝图、基因组信息以供仔细研究。这些资料提供了一些引人注目的线索。

编辑RNA

事实证明，章鱼有大量与脑部形成相关的基因，这些基因先前仅在脊椎动物中发现。但是章鱼智慧的秘密武器可能不是我们已知的基因。

复杂的大脑需要一种方法来储存复杂的信息。令人吃惊的是，在遗传密码快速而自由的组合中，章鱼可能已经拥有了这种复杂性。

在构建生命体的过程中，DNA的解码过程通常有极度的保真度，也就是我们所知的“中心法则”。全部的DNA序列中，只有一小部分会被复制，得到的副本被称为信使RNA（mRNA）。然后，mRNA能够精确指导一种特定蛋白质的合成。

但是，一些惊人的例子并没有遵循中心法则。章鱼能够修改它们的mRNA。这种调整被称为“RNA编辑”。在人类中，只有少量的大脑蛋白质的mRNA会被编辑，而在章鱼的大脑中，大部分mRNA都会被编辑。

“这个过程让章鱼大脑的复杂程度超出了我们的想象。或许这种复杂性与它们的记忆有关。”特拉维夫大学的计算生物学家Eli Eisenberg这样说。尽管他很快补充道：“我必须强调，这只是个推测。”

毫无疑问，将章鱼的智力和RNA编辑相互联系属于边缘科学，但是好消息是，这是一个可检验的假说。借助最先进的工具，如基因编辑技术CRISPR、新型脑电波记录仪和严谨的行为学测试，研究人员正在检测RNA编辑是否确实是章鱼智力的关键。

章鱼如何变得这么聪明？

大约在4亿年前，头足类生物统治着海洋。这些动物因头与足直接相连而得名，它们体型巨大，甚至能够生长到6米。它们以虾和海星为食，用螺旋型的贝壳在海洋中漂浮并保护自己。

后来，鱼类的时代到来了。头足类不再位于海洋生物链的顶端。大多数有螺旋型贝壳的物种都灭绝了，现代鹦鹉螺则作为少数的例外存活至今。

但是，一些头足类生物摆脱了壳。因此，它们可以不受妨碍地探索与更聪明、灵活的鱼类竞争的方法。这些生物进化成为章鱼、鱿鱼和墨鱼——也就是我们所知的蛸亚纲。

这些生物进化中的创新令人目眩。它们的足分开，形成了八条高度灵巧的腕足，每条腕足上都有数百个吸盘，这使得它们的腕足就像拇指一样灵活。为了说明这种灵敏，Mather讲述了一位同事的故事，他发现他的章鱼在手术后自己把缝线拆掉了。

但对于捕食者来说，章鱼柔软的肢体是一顿美味的大餐。所以章鱼进化出了“能够思考的皮肤”，能够在0.2秒内融入背景。这些快速变色的艺术家不仅用皮肤内的色素改变自己的颜色，还能够用光滑的皮肤纹理和身体与腕足的弯曲来完成它们的表演。当它们静静地摇摆自己的两条腕足时，或许可以伪装成一棵海草。

擅长伪装的章鱼（来源：pixabay）

“这不是由简单的反射能够协调的，”在伍兹霍尔海洋研究所研究伪装行为的RogerHanlon说，“这是基于特定情境，在大脑多个层面进行的快速决策。”这种反应还依赖于形同相机的敏锐双眼。

章鱼需要强大的计算能力来控制腕足、吸盘、皮肤和双眼。因此，相对于章鱼的体型，它的大脑非常大。章鱼的大脑中有5亿个神经元，是大鼠大脑中神经元数量的2.5倍。

不同动物神经元数量对比（单位为百万，从左至右依次为海蛞蝓、大鼠、章鱼与人类）