不想统治地球的章鱼不是好蜗牛
翻译：DAIKIN
校对：李远飞
美编：葫芦
后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐玖坤 胡永崴
(图源: Wes Mountain/The Conversation, CC BY-ND)
作为天文科普公众号，今天和大家正经聊聊章鱼。
故事从14岁的迈克开始，一天小迈克突然问道：
如果人类完成了进化的最快阶段，而章鱼继续进化，会不会出现头足类占领统治世界的那一天呢？
如果章鱼越来越聪明，他们将比人类更适合成为地球的征服者，因为它们几乎可以适应任何地方。章鱼拥有的各项技能其实就是我们常说的超能力：它们能把自己巨大的身躯塞进任何其角质喙可适应的超小细洞；它们可以拟态伪装；它们还能重新长出失去的触腕等等。等到章鱼可以消灭人类的时候，它们将会比人类更适合太空探索。在轨道绕行时，章鱼可以轻松地操纵航行，并把自己塞到任何狭小空间。
所以，如果只差进化出一个更聪明的大脑，还有什么可以什么阻止它们占领地球并扩张宇宙？但为什么这样的情况并没有发生呢？为什么只有极少的生物进化出了智慧的大脑呢？
章鱼因为它们像外星人一样的特异能力而闻名于世：从再生受损的触腕，到改变皮肤的颜色和质地。它们利用这样的变色能力来伪装自己，而更有趣的是，这也是它们用来和同类交流的奇怪视觉语言。
关于章鱼，还有一个鲜为人知的事实：它们实际上属于软体动物门，而软体动物的主要代表就是蜗牛。没错，章鱼其实就像是高配版本的蜗牛：丢掉了累赘的壳，并发育出了更大的大脑。最酷的地方就在于它们的智力进化完全独立于我们灵长目。
它们能像人类一样使用工具来解决问题，他们甚至可以打开防止儿童误开的容器瓶盖（很多大人都打不开！）。前段时间，研究还发现有一种乌贼（乌贼：另一种头足纲动物，是章鱼的近亲）通过了一项专为幼儿设计的智力测试，表明它们拥有相当高级的自控能力。
毫无疑问，这些神秘生物的特异能力还有待我们发现和评估。但我们目前已有的了解也足以回答小迈克的问题了：章鱼可以统治世界吗？
这种巨大的太平洋章鱼可以长到约5米宽。
脑子大但寿命短
让我们先来考虑一下章鱼的神经系统。和我们一样，相较于身体尺寸，章鱼有一个相当大的脑子，这样的大脑无疑是所有无脊椎动物中最大的，并和许多脊椎动物（如青蛙）的大脑大小相当。
然而，比较海洋动物和陆地动物的大脑大小不太公平，因为它们受水和空气不同的重力环境影响。水中动物只要保证所受浮力和重力平衡就好，但陆地上动物身体的形状和大小极大地受重力的限制。
章鱼的大脑由大约5亿个脑细胞（神经元）组成，这个数量是老鼠的七倍，与狨猴的相当。与此相比，人类则有860亿个脑细胞。
人类在测试章鱼的智力时却遇到了不少困难，因为章鱼有时候比科学家还要聪明不少。举个例子，科学家们有时很难让章鱼正常走迷宫，因为它们经常走捷径，直接从迷宫顶上爬出来去够那些食物诱饵（这还是在它们没有从水族箱里越狱，在实验室里到处爬来爬去的情况下）。
与我们不同的是，章鱼的寿命很短。上图这种太平洋巨型章鱼的寿命在章鱼里最长，但也不过3-5年而已，大多数章鱼只能活一年，有的甚至只有6个月的寿命。大多数章鱼只有一次繁殖周期，成功繁殖不久后就挂了，这也限制了它们的寿命范围。章鱼繁殖是以数量取胜，有研究估计太平洋巨型章鱼从卵孵化成功并活到一厘米的机率只有大约1%。它们一身的特异本领都是与生俱来的，无需父母加以教导。
所以现在可以确定，章鱼有很大的脑子而且非常聪明。但是，如果它们不断进化，真的就可以统治世界了吗？
为什么章鱼进化得这么慢
与其他物种相比，章鱼的进化极其缓慢。地球上大约有300种不同的章鱼，它们已经存在了至少3亿年。但在这么长长长长长长的期间，它们却并没有发生太大的变化。
相比之下，现代人类只存在了20万年，但却在这么短的时间内就不断进化、学习并“统治”了地球（并在这个过程中严重地破坏了地球的原有生态）。
有剧毒的蓝环章鱼，发现于潮池和珊瑚礁中
当生物的DNA在较长的时间跨度内日积累月地发生改变时，进化就发生了。但是章鱼有一种独特的方法来主动编辑它们的RNA。RNA是DNA的信使，它告诉基因在什么时候做些什么。
拥有编辑RNA的能力意味着章鱼可以快速适应新的问题和环境，绕过DNA需要成千上万年才能真正发生变化的限制——而这是大多数生物遵循的标准进化过程。科学家认为这种打破规则的方法可能是章鱼进化如此缓慢但却是海洋中最聪明的动物之一的原因。
但让我们面对现实吧。尽管章鱼有各种各样的把戏，但不能否认它们还是从蜗牛这样的软体动物的蓝图发展而来的，即便有着神奇的进化方法，留给它们发挥的空间也只有那么多。另一方面，它们的寿命太短，受到了很大的限制。
所以，潜在的章鱼恶霸要是想统治世界，它的第一要务就是活着过完一岁的生日（并保持单身，除非它是与众不同的大太平洋条纹章鱼）。要务列表的第二项可能就是通过学习其他章鱼来发展种群内的“文化累积”，如同人类社会一样。我们已经知道章鱼可以通过观察其他章鱼的行为来学习，但是我们还没有发现它们有累积文化的证据，大部分种类的章鱼可都是独居动物呢。
很少有生物能显示出与人类相当的智力，而为什么人类这么特殊一直是一个有待解答的科学问题。最有可能的解释是这样的：就维持脑细胞工作所需的能量而言，脑组织的维持成本极高；因此，想要拥有高智慧的大脑，就需要可观的未来收益才能让开支这么大一笔“费用”显得合理。
章鱼可以绕过标准的进化流程
（图源：Vlad Tchompalov/Unsplash, CC BY）
科学家们认为，人类有体积大的大脑的好处之一就是可以理解复杂的社会关系、合作并发展文化。与此同时，章鱼的独居性使它们毋须依靠群体关系，也断绝了它们产生知识传递的可能性。另一个方面看，它们现在活得也好好的，看不到太多增加大脑容量能带来的好处。大自然往往只为动物提供足够的聪明才智让它们能够生存下去，但仅此而已。
章鱼也许可以在太空中生存
很难想象一只章鱼会不断进化并最终统治这颗蓝色星球。章鱼的身体除了角质喙以外没有任何其他坚硬的部分。因此，它们虽然可以在陆地上移动，但由于没有骨架来支撑它们对付地心引力，它们的行动非常不方便。
章鱼的鳃需要在水中才能够呼吸。不过奇怪的是，它们还可以用皮肤“呼吸”。休息时，它们约40%的氧气来源于从皮肤获取的水份。但麻烦的是，这只在它们皮肤湿润时才起作用。
但由于章鱼生活在水中，而且它们具有中性浮力（既不漂浮也不下沉），所以地心引力在很大程度上对它们的生存没有影响。这也意味着它们在没有地球引力的太空中可以如鱼得水——当然，它们得真的带上水。
简而言之，章鱼拥有相当高的智力，也是海洋中最聪明的生物之一，与虎鲸、海豚、企鹅、海獭等并称。但它们较短的寿命和在陆地上的脆弱性成为了它们统治地球、扩张宇宙的首要障碍。不过，想想电影《降临》里的“章鱼怪”，保不准地球上的章鱼都是人类的救世主。
所以最后总结，不想做世界霸主的章鱼不是好蜗牛。
章鱼哥真的是章鱼哦！不是名字Squidward里的squid乌贼！
『天文时刻』 牧夫出品
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