智力技能形成的三个阶段
当我们置身于海鲜市场的玻璃缸前,看到中的章鱼时,可能立刻就会被这些滑溜溜的生物所吸引。它们展现出的行为,了我们对智慧的传统认知。它们能够解开瓶盖逃脱实验室的束缚,收集椰子壳作为移动的庇护所,甚至能记住曾经伤害过它们的人的面孔。这些令人惊叹的能力,不禁让我们好奇:这些与人类的进化路径截然不同的生物,是如何在五亿年的漫长时光中,逐渐点亮了智力技能树的呢?
这一奥秘的解开,要从寒武纪的深海开始探寻。回溯到5.3亿年前,章鱼的祖先——一种名为“杆石”的原始头足类生物,当时还背着沉重的钙质外壳在海底爬行。当时的海洋就像是一场军备竞赛,三叶虫进化出了复眼,奇虾则挥舞着镰刀状的前肢。为了应对捕食者的压力,“杆石”类生物开始朝着两个不同的方向进化:一支选择了保留外壳,进化成了鹦鹉螺;另一支则在2.8亿年前卸下了沉重的铠甲,开始进化出更加柔韧的躯体,这就是现代章鱼的雏形。
失去坚硬外壳的代价是巨大的。这些的软体动物不仅要面对鲨鱼锋利的牙齿,还要在珊瑚礁的缝隙间寻找生存的空间。经过的观察,海洋生物学家珍妮弗·马瑟发现,普通章鱼每天要变换30种以上的伪装图案,其皮肤中的色素细胞能在0.2秒内完成变色——这相当于我们每次呼吸时,它们都能换上一套全新的衣服。这种生存的压力催生出了独特的系统:章鱼体内5亿个元中,有三分之二分布在它们的八条腕足上,每条触手都如同一个自带处理器的工作站。
新西兰奥塔哥大学的实验让人眼前一亮。研究人员将龙虾装进带有旋钮的亚克力盒子中,然后将其放入水族箱。章鱼“奥托”利用触手的吸盘进行试探,接着用两条腕足固定盒子,第触手旋转打开了盒子上的锁,整个过程仅用了54秒。更令人惊奇的是,当盒子换成指纹锁装置时,它仅仅通过观察人类操作三次,就掌握了其中的规律。这种即时学习的能力,即使是黑猩猩也需要经过反复的训练才能达到。
基因测序揭示了更为深层的秘密。2015年,《自然》杂志发布了章鱼的基因组,显示它们拥有33000个蛋白质编码基因,比人类多出近一万个。其中一组被称为“锌指转录因子”的基因簇,在哺乳动物中负责调控大脑的发育,而在章鱼体内却呈现出爆发式的进化。德国海德堡大学的进化生物学家发现,这些基因在触手的吸盘和脑节中高度活跃,可能促成了分布式智能系统的形成。