那些世界杯买错球队的人，现在都很怀念章鱼保罗......
2022/12/7 7:00:00 科学大院
正文共4376字，预计阅读时间约为11分钟
也可点击本篇推文音频，用耳朵聆听知识~
大家最近看球赛了吗？
卡塔尔世界杯开赛仅一周有余，就已经爆出了数场冷门，前有沙特阿拉伯2比1战胜梅西领衔的阿根廷，制造了世界杯史上的最大冷门之一，后又有日本2比1逆转世界杯冠军德国/西班牙，再度爆冷......虽说卡塔尔十一月的气候依旧酷热难当，可那些买错球队的朋友，心却是拔凉拔凉的(温馨提示：彩票只是娱乐，而非致富捷径)。
其实爆冷也是足球运动的魅力所在，毕竟，足球是圆的，场上一切皆有可能。但在2010年夏天，一条名叫“保罗”的章鱼却创造了世界杯比赛预测正确率100%的神话!。
2010年世界杯决赛前夕，保罗预测西班牙胜荷兰，结果西班牙1：0荷兰夺冠
图片来源：REUTERS
章鱼保罗并不是啥稀罕品种，只是一条极为常见的普通章鱼(Octopus vulgaris)，连名字都是那么的平平无奇。它于2008年出生在英国韦茅斯海洋生物中心，不禁令人感叹，英格兰虽然世界杯成绩不太好看，但却培养出了一个预测世界杯的旷世奇才!出生后不久，保罗便移居德国奥伯华森海洋生物中心，在那里靠着预测足球比赛的绝活一举风靡全球!
保罗预测比赛的方法并不复杂：海洋馆员先把它最爱吃的贻贝分别放入印有国旗的玻璃缸中，随后保罗进入哪个玻璃缸，就代表它预测哪个国家能获胜。2010年世界杯，保罗参与预测了德国队的全部7场比赛和最后的决赛，8场比赛全部命中!
2014年世界杯期间，谷歌涂鸦致敬了预测之神保罗
图片来源：Google
连续正确预测8场比赛的概率只有低到可怜的0.39%，再加上保罗还是条又软又湿的章鱼，如此匪夷所思的准确率，除了运气好，更让人怀疑——章鱼这种神奇的生物，或许有着不寻常的高智商？
八条腿的上古之神
章鱼俗称八爪鱼、八带鱼，并不是一个单独的物种，而是头足纲八腕目(Octopoda，又名章鱼目)动物的统称，目前全球范围内确认有300余种，广泛分布于蓝星的各处海洋，十分常见。
隶属于八腕目章鱼总科的普通章鱼(Octopus vulgaris)
图片来源：wikipedia
作为头足纲动物，“鱼”如其名，章鱼最突出的特点就是“脖子以下全是腿”，它们的8条腿直接长在脑袋上，这些腿学名叫腕足，每条腕足上都长有许多肉质的吸盘。章鱼的腕足非常灵活，除了能用来爬行，还能像人类的手一样用来握持和操作物品。
章鱼的奇特生理构造还不止于此——它有着3颗心脏，1颗负责给全身供血，另外2颗负责给鳃供血；它全身柔软，唯一坚硬的部位只有那对角质腭，因此它们练就了一身“缩骨神功”，可以钻进极为狭小的空间，比如钻瓶子是章鱼们的最爱。
章鱼可以把自己扭成各种形状
图片来源：chemistryworld
大大的脑袋配上发达的腕足，由于长得实在太特别了，章鱼在文学作品中常被用作怪物的原型。其中最著名的，莫过于克苏鲁神话的形象代表、沉睡之神、拉莱耶之主——伟大的克苏鲁(Great Cthulhu)，这个有着一个布满众多触须的脑袋的怪物，原型就来自于章鱼。
盯着旧日支配者深邃的面庞，你还能好好吃章鱼么...
图片来源：deviantart
章鱼到底有多聪明？
在克苏鲁神话体系中，旧日支配者是宇宙中强大而古老的存在，又软又湿的章鱼之所以能成为它们的原型，除了长得奇特，更重要的还是它那不寻常的高智商。作为无脊椎动物，章鱼却出乎寻常的聪明，甚至可能是无脊椎动物中最聪明的，可以实现很多高阶认知行为......
首先，章鱼有着非常不错的记忆和学习能力。意大利雷焦卡拉布里亚大学的科学家就做过一个很有意思的实验，他们先让一条萌新章鱼隔着玻璃观看另一条老司机章鱼做任务，任务要求章鱼从2个不同颜色的球中选一个，选对了有奖励，选错了有惩罚。等看过老司机演示几次以后，轮到萌新章鱼上场，它基本也能选出正确颜色的小球了，这种互相学习的能力实在是高!
实验示意图，右边为正在演示的老司机，左边为正在学习中的萌新
图片来源：Science
并且章鱼使用起工具来也是溜得很。为了保护自己柔软多肉的身体，章鱼很会因地制宜地利用各种道具进行防御和伪装，澳大利亚和英国的科学家就发现，一种名为条纹蛸(Amphioctopus marginatus)的小型章鱼会有目的地搜集废弃椰子壳，并用椰子壳组装起坚固的堡垒。这种带着目的使用工具的行为，可比寄居蟹要高明多了～
条纹蛸：“有本事你过来啊!”
图片来源：Current Biology
此外，章鱼还很擅长解决问题。2008年，德国科堡市海洋之星水族馆发生过一件趣事，一条6个月大的章鱼奥托或许是不太喜欢水族缸上方一直亮着灯，于是它便趁工作人员都下班以后，偷偷爬出水族缸，疯狂向灯泡喷水，最后这家伙的恶作剧竟然导致整个水族馆电力系统都短路了～
在一些实验中，章鱼能够通过自行探索，独自解决实验者设下的难题，比如下面这个堪比魔术表演的瓶中逃生!
视频来源：日本新江之岛水族馆
更让人咋舌的是，可能是由于智商高了，章鱼多少有点“社交牛X症”，能够做出社会行为，甚至是与人类进行互动。悉尼大学的科学家们发现，居住在澳大利亚杰维斯湾的一种章鱼郁蛸(Octopus tetricus)会利用喷射水流来“投掷” 淤泥或贝壳。这种有意而为的投掷行为，似乎是章鱼间的一种社会行为，比如雌性章鱼会用这一招赶走自己不喜欢的求偶者，而雄性章鱼在求偶遭拒后，也会赌气似地扔贝壳......
图A和B：一条正在投掷淤泥和海藻的章鱼和无辜躺枪者
图C和D：投掷过程细节示意图，章鱼主要利用虹吸管排出水流进行投掷
图片来源：PLOS ONE
而章鱼与人类进行亲切友好互动的过程，就更妙了～
抱歉......放错图了，应该是下面这样。章鱼在相处的过程中，能够识别出自己的饲养员，从而表现出不同的行为。加拿大达尔豪斯大学的科学家就发现，实验室里的一条章鱼和平日里朝夕相处的饲养员关系就很不错，然而一旦有陌生人靠近它，这家伙就会毫不留情地朝陌生人喷水......
纪录片中，导演克雷格·福斯特讲述了章鱼与自己做朋友的故事
图片来源：《我的章鱼老师》截图
超高智商、记忆力超群、社交满级......相信你已经非常佩服霸气侧漏的章鱼哥了，社会你章哥，“鱼”狠话不多!
章鱼为啥这么聪明？
章鱼哥为啥这么聪明？究其原因，还得是脑子好使～
尽管物种的智慧程度很难通过某个单独的指标来衡量，不过我们依然可以通过神经元数量来一窥章鱼的聪明。章鱼的大脑中有着多达5亿个神经元，在无脊椎动物中难逢敌手，比如田螺只有1万个，果蝇只有25万个，无脊椎动物中比较突出的蟑螂也不过区区100万个。章鱼的神经元数量甚至能比肩不少脊椎动物，是大鼠(约2亿个)的2.5倍，和灵长类动物狨猴(约6.3亿个)比也不逊色太多。
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)
图片来源：COSMOS
与此同时，章鱼大脑的结构也十分特殊，它拥有1个主脑和8个附脑，附脑分布在8条腕足中。这意味着，章鱼的每条腕足都有一定的独立处理问题能力，大脑只需要下达一个抽象指令，八条腿就可以自己“思考”该如何完成任务，研究发现这些腕足既可以单独执行任务，也可以相互间进行配合。这种独特的“多线程”思考模式，解释了为什么章鱼的腕足可以像人手那样灵活，并能够敏锐地感知环境，快速做出反应。也正是这种与人类截然不同的能力，让章鱼成了神经领域最新的模式生物～
耶路撒冷希伯来大学的科学家设计的一个实验，发现章鱼腕足在没有大脑的指引下，依然可以自主穿越透明迷宫，获取迷宫深处的食物
图片来源：Current Biology
除此以外，随着分子生物学的进步，我们现在还能够从更加微观的角度去窥视章鱼聪明的原因。研究发现，章鱼的原钙粘蛋白基因和锌指基因数量都极多，前者参与了大脑环路的构建，允许正确的神经元相互连接，后者则与大脑基因网络调节息息相关；此外，章鱼能够绕开中心法则，通过RNA编辑大规模地修改自己的基因表达产物——蛋白质，并且编辑位点常常出现在神经细胞功能相关的蛋白质上，这种逆天能力或许也是章鱼聪明的原因之一～
当然了，虽然章鱼哥确实聪明，但也不必过于神话，比如章鱼就无法通过镜子测试，这表明它们并没有自我意识。
聪明的代价
很遗憾，章鱼这么聪明的物种，寿命却很短，章鱼中较为“长寿”的太平洋章鱼(Enteroctopus dofleini)可以活5年，而有些物种甚至只有短短6个月寿命。
更为可悲的是，章鱼一旦交配，就进入了生命的倒计时。雄性章鱼会在交配后不吃不喝，迅速衰老，雌性章鱼在产卵后也会不吃不喝守护幼卵孵化，直至一命呜呼。这堪称悲壮的自杀式交配，与章鱼体内一个被称作视腺的特殊器官有关，研究发现，一旦交配行为发生，视腺就会大量分泌激素，导致章鱼消化系统失活，最终被活活饿死。
章鱼的视腺会在交配后产生大量7-DHC、孕烷类固醇和雌性胆甾醇等物质，这些物质在体内含量过高是有毒的
图片来源：Current Biology
这种悲壮机制也导致了小章鱼一出生就失去了父母，父辈的“鱼”生经验也无法传授给它们。由于生理层面的缺陷，章鱼族群的智力成果无法像人类一样代代传承，或许这就是造物主给它们聪明标注的代价吧......
而那个似乎能预知一切的章鱼保罗，在世界杯结束后不久，也于睡梦中自然死亡，享年2岁半。世间再无章鱼保罗，这或许也是所有球迷心中的遗憾吧～
奥伯豪森海洋生物中心的保罗纪念碑
图片来源：wikipedia
参考文献：
[1] Fiorito, Graziano & Scotto, Pietro. (1992). Observational Learning in Octopus vulgaris. Science (New York, N.Y.). 256. 545-7. 10.1126/science.256.5056.545.
[2] Finn, Julian & Tregenza, Tom & Norman, Mark. (2009). Defensive tool use in a coconut-carrying octopus. Current biology : CB. 19. R1069-70. 10.1016/j.cub.2009.10.052.
[3] Godfrey-Smith P, Scheel D, Chancellor S, Linquist S, Lawrence M (2022) In the line of fire: Debris throwing by wild octopuses. PLOS ONE 17(11): e0276482.
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0276482
[4] https://www.sciencefocus.com/nature/octopuses-playful-choosy-and-smarter-than-you-think/
[5] Gutnick T, Byrne RA, Hochner B, Kuba M. Octopus vulgaris uses visual information to determine the location of its arm. Curr Biol. 2011 Mar 22;21(6):460-2.
doi: 10.1016/j.cub.2011.01.052. PMID: 21396818.
[6] https://cosmosmagazine.com/nature/how-the-octopus-got-its-smarts/
[7] Steroid hormones of the octopus self-destruct system. Current Biology (2022). DOI:10.1016/j.cub.2022.04.043
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Paul_the_Octopus
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/Octopus#cite_note-75
[10] https://www.scientificamerican.com/article/the-mind-of-an-octopus/#:~:text=They%20can%20learn%20to%20navigate,learners%20in%20all%20these%20contexts.
[11] 《智力的第二种起源？它们看似普通，却拥有地球上最难以解释的智慧》，环球科学，2018-10-08
[12] 《藐视人类“中心法则”的章鱼哥，智商逆天却难逃一“啪”即死的宿命》，SME科技故事，2017-11-27
[13] 《动物，到底有多聪明？》，中国国家地理，2021-08-05
作者：Ivan
版权说明：未经授权严禁任何形式的媒体转载和摘编，并且严禁转载至微信以外的平台!
文章首发于科学大院，仅代表作者观点，不代表科学大院立场。转载请联系cas@cnic.cn
推荐阅读
超过25亿元彩票无人认领，原因是...>>
这种球像“章鱼”，速度最快减速也最快>>
鱿鱼是如何进化成好吃的样子的>>
留给xx队的时间不多了…>>
科学大院是中科院官方科普微平台，由中科院科学传播局主办、中国科普博览团队运营，致力于最新科研成果的深度解读、社会热点事件的科学发声。
转载授权、合作、投稿事宜请联系cas@cnic.cn
大院er拍了拍你：不要忘记
点亮这里的 赞和 在看噢~
源网页 http://weixin.100md.com
返回 科学大院 返回首页 返回百拇医药