来源：新浪科技综合、新浪网

　　来源：酷炫脑

　　2016 年，一名大胆的新西兰囚犯在某个夜晚悄然越狱。这场行动天衣无缝，没有引起任何人注意，只留下了一小串水痕，指向狭隘的排水管道。囚犯名叫 Inky ，是一只章鱼。一天晚上，他从水族馆的一个小洞游进狭窄的排水管，最终到达大海，逃之夭夭。

　　章鱼及它们进化上的表亲（如鱿鱼和乌贼）都属于头足动物。这些奇特的无脊椎动物能够在水里生存繁衍，同时有着惊人的认知能力，但我们却对它们的大脑与神经系统不甚了解。

　　归功于特殊的神经系统，它们能随意融入环境，伪装自己，还能进行复杂的交流（尽管它们的社交能力远不如人或其他灵长动物）。这一切都挑战着我们对智慧生命的设想——无脊椎动物也有认知功能？

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、老鼠、章鱼与人类）

　　在此之前，我们需要定义何为智慧，或者说智力。心理学家罗伯特·史坦伯格是这样认为的：“智力是一种从经验中学习，并据此适应特定模式，主动选择环境的能力。”

　　智力使生物行为随环境而变，即行为灵活性。为了维系复杂的社会纽带或寻找食物，脊椎动物们不得不在进化中发展出智力。我们能见到杂耍的猫狗，打篮球的老鼠，还有很多哺乳动物都能完成类似的简单任务，这是它们拥有智力的表现。

　　传统观点认为，更聪明的灵长类动物因为寿命更长，所以需要进化出更高的智力来维系社交纽带。然而，头足动物寿命短，我们无法用类似逻辑来解释它们的神经组织。

　　行为复杂性

　　与灵长动物不同，头足动物一生只繁殖一次，产卵后就会死去。以雌性章鱼为例，后代孵化后不久就是它们的死期。因此，头足动物不存在代际关系或亲子关系，无法向后代传递信息，一切技能和行为只能依靠自学成才。

　　头足动物之间也不存在社会合作关系，章鱼可不会像我们一样开班教导后代如何觅食。他们活得孤立，甚至很难辨别出自己的同胞。尽管如此，头足动物们仍具备行为灵活性，能无师自通地生存下来。

via：BBC Earth

　　章鱼

　　章鱼常以甲壳动物为食。为了吃，它们有无数种手段去打开猎物的硬壳。除了利用长在触手上的吸盘，在猎物离得有点远时，它们还会喷射水流让猎物靠得近一些，甚至还能灵巧地打开不透明的罐子和盒子来抓住猎物。饱餐后，它们会将吃剩的硬壳废物利用，当作自己的防身武器或藏身处。自身携带的生色团细胞（译者注：生色团是分子中的一种化学键，能选择性地吸收某种波长的光，让物体显现特定的颜色）还能使它们与环境融为一体，更好地伏击猎物。

　　乌贼

　　乌贼其貌不扬，貌似无害，却是强大的捕食者，有着出色的捕食适应能力。它们对计数和数字有着天然直觉，能区分猎物的多少。在捕猎时它们会快速估算猎物数量，从而决定该如何猎食。它们还具备优异的空间学习能力，能不断找到埋伏点守株待兔。“演戏”的能力也很卓越，它们在狩猎时会伪装成无害的生物，譬如螃蟹，来打消猎物的戒心。

　　乌贼表现出一部分情景记忆的能力。在人类和其他动物中，情景记忆能使我们记住过去的经历和记忆发生时的相关感受。拜情景记忆所赐，我们能将地点、时间、人物、甚至情感和某一特定事件相关联。哺乳动物能凭借大脑中的海马体形成情景记忆。乌贼并没有海马体，却仍能记住曾经发现猎物的时间和地点，甚至是猎物们的偏好，好改进狩猎模式，提升成功率。

　　与章鱼类似，乌贼也能快速地变换皮肤颜色来隐匿于环境。

　　鱿鱼

　　鱿鱼太过狡猾，无法在实验室中仔细地进行研究，但它们确实拥有行为灵活性，能在捕猎时调整自己的游动速度和模式。

via：SENORGIF.com

　　生色团细胞与认知

　　章鱼和乌贼拥有分散的中枢神经系统以及多个类脑中枢，但这并不影响它们快速做出决定。在猎食或隐藏时，它们迅速感知周遭环境，使皮肤中的生色团分子变色，让身体的不同区域呈现不同的颜色。它们甚至能把自己变成一个黑白相间的靶点。

　　在栖息地中研究这些生物十分困难，因此大部分的研究都依赖于以往的观察经验。一些学者猜测这些生物展现出的行为灵活性与认知能力有关。如果能搞懂跟生色团分子有关的伪装行为，我们就能验证这一假设。

　　基因调控，行为灵活性的原因之一？

　　头足动物拥有一件能提升它们适应力和智力的强大武器。我们知道，所有动物的遗传信息都被加密在名为 DNA 的双螺旋分子中。当 DNA 的碱基排列被读取，我们就能解锁遗传信息，因此 DNA 可以被看作是细胞工厂的生产指南。

　　为了防止丢失重要的遗传信息原件，细胞不会直接用 DNA 生产产品，而是先将它复制一份。DNA 中的基因被复制，生成名为 mRNA 的单链分子，即遗传信息副本，这一过程被称为转录。

基因调控图解，via：news-medical.net

　　mRNA 形成后会被送往细胞工厂，作为工人的核糖体会根据其承载的生产指南副本制作出最终的产品，即支撑各类细胞活动的不同蛋白，这一过程被称为翻译。

　　出乎意料的是， 60% 的头足动物的脑细胞会对 mRNA 这一副本进行加工。由于核糖体根据 mRNA 生产蛋白，一旦 mRNA 被重新编辑或修改，产出的蛋白也将截然不同。

　　人类和其他生物通常只编辑基因组中最多1%的基因，而头足动物的基因编辑频率超出我们 60 多倍。在不同的条件或压力源组合下，头足动物通过编辑其脑细胞基因，生产出不同的蛋白来适应变化的环境条件。因此，频繁的基因编辑能帮助头足动物适应进化，发展出更好的行为灵活性。

　　怪异的生理构造

　　不同头足动物的神经系统差异巨大。它们没有一个集中的中枢神经系统，而是拥有 13 到 40 个分散的脑叶。最多有三分之二的脑细胞位于它们的触手或周围组织中。

　　章鱼的神经系统极为怪异。它们的 5 亿个神经元构成了 40 个不同的脑叶，大部分负责感知视觉、触觉、和化学的刺激。不同脑叶分散在身体的八只触手里，但彼此保持着紧密的关联。以章鱼的伪装技能为例，体积大的视觉脑叶接收、处理环境信息，并将其传递给其它脑叶去调控一系列伪装、防御、移动和学习等行为。

　　有趣的是，许多不同脑叶中的细胞实际上有着类似的功能，这种看似多余的设计使章鱼能迅速适应身体某一侧受到的刺激，还可以协调多种不同且独立的行为。

章鱼开瓶盖，图源网络

　　结论

　　行为灵活性等同于智力吗？

　　虽然头足动物缺乏记忆或代际交流，它们仍能快速感知环境、适应环境。我们无法确定它们在多大程度上掌握了复杂的认知模式。一些学者认为头足动物具备智力，而另一些仅仅把他们的行为灵活性当作是适应环境的策略。

　　头足动物是响应外界压力而进化出智力的生物范例吗？

　　如果我们承认头足动物拥有智力，那么这将改变我们在外星寻找生命的方式。环境并没有迫使它们发展出复杂的社会联系，它们随环境而变的行为完全基于捕食的需要。因此，类似的生物可能会出现在一些生态恶劣的星球上。

　　头足动物的存在证明了一种独特的动物智力形式，我们目前只破解了它们神经行为之谜的冰山一角。