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举个栗子:章鱼触手为何不会打结?

日报 举个栗子 2年前 (2017-12-31) 217次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:章鱼触手为何不会打结?

章鱼这种脚长在脑袋上的动物,实在是很有趣。它们和人类一样,有超强的大脑,其眼睛的结构与人类也很相似。它的大脑中包含 2 亿个神经元,还有一个强大的周围神经系统来控制触手的运动。它们还是强大的遁形者,能够将自己柔软的身体藏在极小的空间中。

对人类来说,如果胳膊会粘住碰到的所有东西,一定很抓狂。很幸运,我们只有在不小心打翻万能胶时才会担心这个问题。但是,章鱼 8 根柔软的触手上排列着几百个吸力超强的吸盘。那么,为什么它们不会被自己的吸盘吸住,也不会缠绕打结呢?

举个栗子:章鱼触手为何不会打结?

最近,以色列耶路撒冷希伯来大学的神经生物学家们在 2014 年 5 月 15 日的《当代生物学》(Current Biology)上发表了一篇论文,介绍了他们对这个问题的研究:这是由于章鱼皮肤会产生一种化学信号,提醒吸盘——“我是你的一部分”。

举个栗子:章鱼触手为何不会打结?

科学家们发现,章鱼触手在折断后,还会本能地抓住一切它碰到的东西,保持活跃长达一个小时以上,这是由于触手并不完全靠大脑来控制,从一定程度上来说,是一种自动化的行为。

于是,科学家将章鱼断臂、活章鱼、剥皮的章鱼断臂和装有章鱼皮肤粘液的培养皿放到一个水池里进行观察,发现章鱼断臂不会粘住自己,也不会抓住活章鱼和培养皿,但是会抓住剥皮的断臂。这说明,使断臂“认出”自身的物质存在于皮肤上。

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虽然这些断臂也会触碰到装有自己皮肤粘液的培养皿,但所用的力气非常小。经测量,装有章鱼皮肤粘液的培养皿受到的抓力比空培养皿小 10 倍,比装有鱼皮分泌物的培养皿小 20 倍。

活章鱼不像断臂那么死板,它们有时候会抓住自己的断臂,但只会抓住露出肉的那部分,而尽量避免碰到皮肤。如果这个断臂不是自己的,它就会被当做食物吃掉。它们完全能认出哪条断臂是自己的,这说明每只章鱼的化学信号都是独特的,通过这个来判断自身和食物的区别,免得错啃自己的肘子。

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总而言之,即使在没有大脑指挥的情况下,章鱼的触手也不会攻击任何带有自己皮肤化学信号的物体,它们以这个信号来区分自我和食物。它们的吸盘会避免和自身皮肤接触,这样,柔软的触手就不会缠绕在一起。

尽管科学家对这个“自我回避”的具体机理还不甚明确,但他们认为这可以用在机器人的设计上,例如章鱼触手形状的外科手术机器人。


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