研究章鱼的论文

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。

章鱼有什么奇特之处，为什么会被认为是来自外星球？

大多数人对章鱼的第一印象是长相怪异，其他海洋生物的身体构造要么符合鱼类的体型，要么自成一派，而章鱼那八只触手加上一个大脑袋，人类实在找不到第二种动物与其相似。也正是因为章鱼奇特的外形，让人容易将其与外星生命联系起来，因此不少影视作品和游戏作品都以章鱼为原型来塑造外星生命。

除了奇怪之外，章鱼还被一些沿海地区的渔民认为是愚笨的生物，因为他们往往只用一些海螺壳就能将章鱼吸引过去，然后对其实施捕捉。为什么章鱼会被吸引呢？原来是因为章鱼生性比较胆小，很喜欢找东西躲藏起来，看到空的海螺壳自然是不会放过这个机会，二话不说就钻进去，这时候渔民只需要快速将连串的海螺壳抽起来，就能捕捉到大量的章鱼。

从以上的案例来看，章鱼确实很容易上人类的当，但这并不意味着它是一种愚蠢的生物。研究表明，章鱼拥有无脊椎动物中数量最多的神经元，这些神经元分布在它的每一条触手上，当它触碰其他东西时神经元就会立马参与信号传递，因此章鱼的伸手十分敏捷。

更令科学家感到不可思议的是，自然界中绝大多数动物都只拥有一个神经中枢系统，而章鱼拥有多个神经中枢系统，其中一个位于大脑中，其他的分布在各条触手上。科学家表示，多个神经中枢系统的好处就在于能够迅速处理信息，从而方便章鱼控制躯体对外界环境做出反应。

由以上两种现象可知，章鱼并非渔民认为的那样愚蠢，它们只是在某方面表现得没那么聪明而已。之前有研究发现，章鱼的眼睛和人类的眼睛最为相似，因为两者的视网膜上都存在感光细胞、双极细胞和节细胞，那么章鱼也有拥有和人类相同的视觉吗？

为了证明这一点，科学家还专门做了一次对照实验，让章鱼在有3D眼镜和无3D眼镜的情况下辨别事物，结果发现章鱼并不能通过3D眼镜辨别事物，因为它的大脑中缺乏枕叶，这是一种处理视觉距离的结构。

章鱼难道不是地球生物吗？科学家：研究表明章鱼可能来自于异星?

章鱼大家都很熟悉，经常作为食物出现在人们的生活之中，甚至像动画里章鱼哥这样一个角色也是大家的好朋友。前几年那个预测球赛的章鱼也是火爆了全网。但是章鱼还有你意想不到的一面，一个联合了33位科学家的团队表明，章鱼可能是外星生物，难道预测真的是它的能力而不是偶然，这让我们这些人都有了大大的问号。

为什么科学家会这样说呢？

首先我们普通人看来，章鱼的外形就特别的奇怪，八条腿的章鱼而且很多科幻主题中的外形和章鱼的脑袋也是极其相似，甚至章鱼的内脏更加奇特，它们拥有3颗心脏、9个大脑，这样看来章鱼就在外形上就很像是外星生物了。接着科学家们研究了章鱼的基因组，在章鱼的基因组上面有着超过3万组基因，这相比于人类来说是我们的3倍。这样数量的基因组决定着章鱼拥有着比大多数哺乳动物还要多的神经元。这也就决定了章鱼的智商超群，毕竟人类与动物最大的区别就是有智慧，可见章鱼的智慧不比人类差，所以很有可能是外星生物。

章鱼的8条腿上有着大约5亿个神经元，正是这些神经元让章鱼有了高智商行为的表现力。这也就不难解释为什么人们不拿其他的动物去预测球赛，这也绝非偶然，和章鱼很强的给予能力是有很大的关系的。章鱼有两个记忆系统，除了大脑以外，章鱼的8条腿也是它们的记忆系统，所以这也是它们如此灵活的原因。章鱼的灵活让它们在汪洋大海之中可以各处爬行，而且在遇到危险的时候它们也会迅速的作出百米冲刺般的逃跑动作。

除了这些基本的以外，章鱼还可以改写自己的遗传基因，这也让章鱼的下一代更加能适应大海这个环境，章鱼大部分也是独居生物，与很多生物不同，有着这样特殊的遗传基因加上其超高的学习能力和智商，章鱼很善于在任何环境中生存。曾经就有实验：将章鱼爱吃的食物放入瓶内它可以顺利的自己打开，而且将章鱼自己放入瓶中，也可以轻松的逃脱，所以说章鱼的这种应变能力不是一般生物所具有的。

总结

总而言之，海洋中本就有着很多我们还未曾探索的奥秘，宇宙更是这样，我们都相信地球不会是那个唯一有生命存在的星球，一定存在某种要比人类要更加聪明的生物的星球，甚至有可能也建立的属于他们的文明，正如很多科幻片当中的幻想，我相信总有一天我们人类的科技可以带我们去见证这些奥秘。