研究章鱼的论文

笔者 东邪

关于地球生命起源的问题，学术界长期存在一种普遍认同的观点，即地球生命是地球环境经过漫长的演化和作用后形成的，简而言之就是地球生命是土生土长的。但从上世纪七十年代开始，就有科学家提出了另外一种观点，认为地球生命有可能来自外太空，或者是部分生物原本不属于地球，是从外太空进入地球的，其中颇有争议的一种生物就是章鱼。

在我们的印象中，章鱼确实是一种外形比较奇特的海洋生物，而且它的行为也让人匪夷所思。2018年3月有一篇名为《Cause of Cambrian Explosin -Terrestrial of Cosmic?》的文章发表在权威期刊《生物物理学与分子生物学进展》上。值得一提的是，这份论文由三十多位科学家共同完成，因此它的权威性不言而喻。

该论文主要对寒武纪生命大爆发事件进行阐述和分析，其中还以章鱼为例子进行剖析，最终得出的结论是“章鱼可能是来自外太空的生命”。如果不说这是来自一篇权威期刊且由三十多位科学家共同提出的观点，相信很多人都会抨击这种观点异想天开。那么章鱼为何会成为科学家们的研究对象？寒武纪大爆发的原因又是什么呢？

章鱼有什么特别之处？

章鱼是一种软体动物，也是无脊椎动物，它的身体不仅比其他海洋生物都要奇特，还比其他海洋生物都要“智能”。首先说说它身体的奇特之处，章鱼浑身上下只有头部和腿部，八条腿连接着头部，身体十分柔软，只要放一个瓶子在章鱼面前，它很快就会钻进去。一般生物只有一个心脏，而章鱼体内竟然有三个心脏。

根据研究，章鱼的第一个心脏是位于头部的主心脏，它的主要功能是供应全身的血液。另外两个心脏分别位于身体两侧鳃部的位置，它们的功能也主要是供血。尽管我们还无法确定外星生命是否存在，外星生命是否有心脏，但章鱼的三个心脏和其他生物相比简直太奇特了。章鱼体内更奇特的是大脑系统，据研究它有两个大脑系统。

绝大多数动物只有一个大脑系统，而章鱼有两个大脑系统，其中一个大脑系统负责对头部的控制，另一个负责对触手的控制。科学家表示，这样的结构让章鱼能够非常及时地察觉周围环境的情况然后迅速作出反应。章鱼全身上下的神经元数量至少超过5亿个，因此它是海洋生物中拥有神经元数量最多的生物之一。

这些神经元不仅帮助章鱼快速建立起反射线路，还让章鱼拥有超强的学习能力。此外，章鱼还有一项技能是令人类瞠目咋舌的，那就是它可以轻易地改变自己身体的形态，这得益于章鱼是软体动物。软体动物不存在骨折问题，而且能够在大脑的控制下随意地改变形态，因此章鱼有时候在海底会伪装成海蛇，有时候会伪装成水母，以此来逃避天敌的捕食。

寒武纪生命大爆发事件发生了什么？

该论文的主要内容是研究寒武纪生命大爆发，章鱼作为其中一个重要的例子被单独作为研究对象。相信对地球 历史 感兴趣的朋友应该听过“寒武纪生命大爆发”，这一事件指的是在大约5.42亿年前至5.3亿年前的寒武纪，地球上突然间出现了大量无脊椎动物，而且这些无脊椎动物的门类众多，其中包括节肢动物、腕足动物、海绵生物、蠕形生物等。

然而考古学家却长期未在寒武纪更早的时期发现这些无脊椎动物的祖先化石，因此古生物学家将这一事件定义为“寒武纪生命大爆发”。据了解，达尔文曾在《物种起源》中就提到了这一事件，他对于生命大爆发的现象也感到疑惑，甚至认为这一事件会成为反对者攻击进化论的有力武器。即使如此，达尔文仍然认为大爆发中出现的生命应该来自前寒武纪时期的祖先。

近代考古研究在我国云南澄江、加拿大布尔吉斯生物群以及凯里生物群分别发现了页岩型生物群，它们的出现为生物大爆发提供了确凿的证据。时至今日，寒武纪生命大爆发的原因仍不明确，因此被国际学术界列入“ 历史 十大科学难题”之一。

为什么会发生生命大爆发？

在不同大陆发现的寒武纪生物群引起了众多古生物学家和支持进化论学说的人的兴趣，他们认为通过对这些古生物化石的研究有助于揭开寒武纪爆发的原因。经过一百多年的研究，目前国际学术界存在两种主要观点。第一种观点认为寒武纪爆发其实是假象，古生物学家所发现的“生物爆发”其实只是片面的认知，因为 历史 上确实存在过前寒武纪生物。

这些生物可能就是寒武纪爆发时出现的无脊椎生物的祖先，但他们因为地址记录的不完全而出现“化石断档”的情况。之所以会造成化石断档，是因为经过地质研究发现，寒武纪地层经过热和压力的作用前寒武纪的生物化石几乎都被销毁了。但后来有古生物学家在前寒武纪化石沉积层里发现了蓝藻等简单原核生物的存在，导致这一观点的说服力下降。

第二种观点认为，寒武纪爆发是真实发生过的事件，它的发生可以从物理环境和生态环境两个方面去探讨。1965年美国两位物理学家提出了一种观点，认为寒武纪爆发是地球大气的氧气水平突增造成的。前寒武纪时期地球大气中氧气含量十分稀少，经过蓝藻等微生物的长期努力后，大气中的氧气逐渐积累了起来。

氧气一方面为无脊椎动物提供呼吸气体，另一方面在大气中形成臭氧层，以吸收来自太阳的紫外线。而在该论文中，科学家们认为寒武纪大爆发还存在另一种可能性，即外来天体给地球带来了大量种类的生命，这些生命在地球上遇到了适宜的生存环境后便大量繁衍，章鱼可能就是其中一种无脊椎动物。

为什么章鱼会成为研究对象？

在该研究中，科学家不仅列举出了章鱼与其他海洋生物截然不同的地方，还针对其内在组成进行了深入分析。首先，章鱼拥有3.3万个蛋白质编码基因，这个数量比人类还要多。更多的蛋白质编码基因使得章鱼拥有更多的蛋白质生成方式，生成的蛋白质种类也更多样，从宏观的角度上来看，章鱼的身体构造、智力表现等都与蛋白质编码有关。

其次，章鱼还具有编辑RNA的能力。一般生物体内的蛋白质合成需要经过DNA—RNA的过程，DNA起到总指挥的作用，而RNA在中间起到传递遗传信息的作用，并且最后直接指导蛋白质的合成。然而章鱼在蛋白质合成过程中并不需要DNA的参与，它的RNA就肩负起了总指挥和传递信息的任务。

科学家认为，这种直接通过RNA进行蛋白质编辑的能力让章鱼拥有更强的进化能力，更强的进化能力意味着它们对地球环境变化的适应能力更强，这也是为什么章鱼经历了几亿年的 历史 仍然不衰落的原因。更重要的是，章鱼的聪明程度超出大多数人的想象，它们能够制定聪明的计划、学会使用工具、擅长伪装等， 历史 上有许多实验都能证明这些特点。

加拿大莱斯布里奇大学的心理学家珍妮弗·马瑟从1972年开始研究章鱼，她于1984年在百慕大海域进行野外科考时发现了章鱼聪明的表现。她观察到一只章鱼捕捉了几只螃蟹后将它们带回了巢穴，然后它并没有立即吃掉猎物，而是转身冲到洞穴外用触手抓起石头，然后一块块地堆积在洞穴的门口，最后形成一堵石墙将洞口被堵塞住，然后转身享受自己的 美食 。

章鱼给人们带来了什么启发？

实际上科学家在上个世纪就已经注意到章鱼这种奇特的生物，除了研究它们身上奇特的地方之外，科学家还从章鱼的身上得到一些启发，用于发展仿生学。2015年，英国南安普敦大学和美国麻省理工学院组建了一支联合团队，该团队从章鱼身上获取灵感，开发出一种类似章鱼能在水中收缩并以超快速度推进和加速的机器人。

根据研究发现，章鱼之所以能够实现快速推进和加速，是因为它可以先利用海水来填充自己的身体，然后快速将水喷射出去，从而为身体产生推力，实现快速逃逸。联合团队据此研究出了一架体长只有30厘米的仿生机器人，它仿照章鱼快速推进的原理，能在吸水后迅速将水发射出去，以获得向前运动的推力。

除此之外，建筑学家还从章鱼的皮肤上获得灵感，认为章鱼特殊的皮肤结构可用于建筑外层的设计，以自动调节光线进入建筑内部。

章鱼是地球的生物，它不是来自异星的。它只是在漫长的演变过程中变成了这个样子而已，它和鱿鱼不就是长得很相似。

这只是一个初步推测，不能证明章鱼就不是地球上的生物。也没有证据可以证明，所以它依旧可能是地球上的生物吧。

几百年前，人类终于从工业时代进入工业时代，科学技术的到来给人类带来了新的机遇，我们仅用了200多年就实现了巨大的飞跃。 在科学技术的帮助下，曾经只有仰望幻想的星空，人类取得了重大突破。在科学技术的帮助下，人类摆脱了地球重力的束缚，进入星空，站在宇宙中，我们看到了黑暗、寒冷、孤独的宇宙空间。 真正呈现在我们面前的宇宙空间和古人想象的不一样。在古人的想象中，宇宙应该非常热闹美丽，但真正呈现在我们面前的却不是这样。到目前为止，我们还没有在宇宙中发现任何地外生命的影子。孤独和死亡仍然是宇宙的主旋律。那么宇宙中除了地球没有其他生命星球吗？科学家不这么认为。要知道宇宙的广阔规模是我们无法想象的，无论是宇宙规模还是宇宙138亿年的年龄，地外生命的存在基本上是必然的。之所以没有发现，主要是因为宇宙规模太夸张，人类的 科技 实力还是很弱的，无法进行星际航行，真正走出太阳系去 探索 。 事实上，这和古人站在海边的幻想是一样的，相信几千年前住在海边的人，也常常站在海边观望一望无际的海洋，也猜测海边是否会有其他人类存在？但由于当时没有先进的造型技术和航海技术，无法真正深入海洋 探索 ，自然也无法发现其它几个大陆的存在。 人类现在走出宇宙看整个宇宙空间，其实和古人站在海边看整个海洋是一样的理，我们也幻想着外星生命的存在，但由于不能进行星际航行，自然也不能深入宇宙 探索 生命的存在。尽管人类还没有能力 探索 地外生命，但这并不妨碍我们对外星生命的一些猜测，在科学家看来，不同的星球环境所演变出来的生命，有可能也会有很大的不同，在地球上的生物，由于其共同的起源，在基因等各方面都有很多相似之处。 而且外星人的生命可能和地球人的生命在基因等方面有很大的不同，如果有外星人的生命存在于地球上，相信通过各方面的对比不难发现它们之间的巨大差异。那地球上有外星人的生命吗？对于这一点，科学家们没有明确的答案。 尽管科学家们还没有确定地球上是否有外星生命，但对于一些特殊的生物，科学家们还是会产生一些疑问，比如：我们都很熟悉的软体动物章鱼。对章鱼来说，相信朋友们并不陌生，它是一种海洋生物，在不同深度的海域，都有章鱼生存的影子，甚至在几千米的深海里，仍有一些巨大的章鱼。因此，章鱼在海洋生物系统中占有举足轻重的地位，它们看起来软弱好欺负，可实际上，章鱼在海洋中也是一霸，常常能以弱胜强。 关于章鱼可能是外星人生命的猜测，早在2015年，诺贝尔获得者悉尼·布伦纳就在《自然》杂志上发表了一篇论文，称章鱼的基因与地球上其他生物的基因有很大不同。 2018年3月13日，著名学术期刊《生物理学与分子生物学进展》上刊载了一篇论文，题目为《寒武纪爆炸的起因》。它是一篇由33位生物学家共同完成的学术论文，其中着重于章鱼的特殊性，同样也提出了与悉尼·布伦纳相同的观点，即章鱼可能不是地球上的原住民，而是来自外太空。在文章中，科学家猜测，5亿7千万年前，一颗冰彗星带着章鱼的种子来到地球，章鱼种子在海洋中生根发芽。经过5亿多年的进化演变，章鱼看起来像现在的章鱼。为什么很多科学家怀疑章鱼不是来自地球的原住民，而是来自太空？ 我们之前说过，不同的星球环境会演变出不同的生命形式，外星生物和地球生物在很多方面肯定会有所不同，因为外星生命和地球生命的原始起源不同，那么章鱼和地球上数百万生命的根本区别是什么呢？主要体现在以下几个方面。 章鱼有三颗心。 你们没有听错，章鱼确实有三颗心，这和地球上的生物有很大的不同。众所周知，在地球的生物圈里，更复杂、更先进的生命，只有一颗心，因为这些生物都有共同的起源，在进化演化的道路上有很多相似之处。而且在地球生物圈里，只有蟹这种简单的生物有三颗心，除此之外，任何复杂高级的生物都只有一颗心。而且章鱼属于较高级的生物，如果是地球上的原住民，那么理论上也应该只有一颗心，而非三颗心。 章鱼有三颗心，自然对它有很多好处。想象一下，如果人类有三颗心，我们的身体素质会大大提高。心脏相当于生物的引擎。动力越强，生物的生存能力就越强。章鱼的三颗心都有自己的功能，可以说分工很清楚。 第二，章鱼有一个发达的大脑。 据调查，章鱼的大脑中有超过5亿个神经元，除此之外，它还有许多独特的传感器官，它与神经元一起形成了另类的神经系统。因此，章鱼的思维能力远远超过普通动物。此外，章鱼的大脑还有两个记忆系统，一个是为大脑服务的，另一个是直接为大量的触手服务的。每个触手都相当于一个独立的神经系统，这样章鱼就能一心一意地做到，这是多么逆天的能力，这种能力人类也很羡慕，要知道我们要一心一意地做到这一点并不容易。 经过大量研究，科学家发现章鱼是一种非常聪明的软体动物，具有思维能力。如果用海洋生物的智慧来排名，排名第一的不是海豚，而是奇怪的章鱼。正是因为章鱼智商很高，才能在海洋中称霸。 第三，章鱼的基因组比人类复杂。 科学家们通过研究发现，章鱼基因组的复杂性，已经达到了令人难以置信的程度，它们有33638个蛋白质编码，而人类只有21,000个。大量的蛋白质编码也使章鱼能够迅速适应各种复杂环境，因此它们能够从5亿多年前一直生存到现在。透过上述三点了解，相信朋友们也看到了章鱼的不同，如果将来的海洋会产生智慧生命，那么谁的可能性最大？认为许多科学家会想到章鱼这一生物，它确实有很多特殊之处，特别是基因层面的信息，更让越来越多的科学家怀疑章鱼可能是外星生命。

章鱼是地球上的生物，它是属于海洋里的软体生物，它有八只触角，也称八爪鱼，喜欢吃肉食，但是它也不是属于鱼类，章鱼也不来自异星动物。