章魚的心思八個智能四肢加上大腦加起來是一種奇怪的奇妙的智慧

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在短暫的

深海的思想家

章魚和他們的親屬(墨魚和魷魚)站有別於其他無脊椎動物,進化出更大的神經系統和更大的認知複雜性。

大部分的神經元在章魚在懷裡,還可獨立味覺和觸覺和控制基本沒有輸入大腦的運動。

章魚大腦和脊椎動物的大腦沒有常見的解剖學但支持各種類似的特性,包括形式的短期和長期記憶,版本的睡眠,和識別個人的能力和探索的對象。

改編自其他想法:章魚,大海和深層意識的起源,由彼得·Godfrey-Smith。 版權2016年彼得Godfrey-Smith。 發表的安排與法勒、斯特勞斯和吉勞克斯出版社出版定價,LLC(美國),哈珀柯林斯(英國)

有人看著你,很認真,但是你不能看到他們。 然後你注意到,在某種程度上,他們的眼睛。 你在海綿花園,海底散射與shrublike團明亮的橙色的海綿。 糾纏在其中一個海綿和它周圍的灰綠色的海藻是一種動物大小的一隻貓。 它的身體似乎無處不在,無處。 只有部分你可以繼續修復是一個小的頭和兩隻眼睛。 當你讓你的海綿,所以,也做那些眼睛,保持距離,保持你們兩個之間的海綿的一部分。 生物的顏色完全匹配的海藻,除了一些皮膚摺疊成小,towerlike峰值與技巧,搭配橙色的海綿。 最終它露了頭高,那麼火箭在噴氣推進。

第二個會見章魚:這是在一個窩。 貝殼散落在前面,安排一些舊的玻璃碎片。 你停止在前面的房子,你們兩個互相看看。 這個是小,一個網球大小的。 你一隻手伸向前,伸出一根手指,和一個章魚手臂慢慢解開,觸摸你。 吸盤抓取你的皮膚,抱緊是令人不安的。 拖船手指,品嘗它,因為它將你輕輕。 手臂是擠滿了感測器,數以百計的他們的幾十個吸盤。 手臂本身是充滿神經元,神經活動的巢。 背後的手臂,大的圓的眼睛看著你。

章魚和他們的親屬(墨魚和魷魚)代表心理複雜性的一個島嶼的海洋無脊椎動物。 自從我第一次接觸這些生物大約十年前,我一直好奇的強大的交互時的接觸是可能的。 我們最近的共同祖先是如此distant-more古老的兩倍作為第一個恐龍他們代表一個完全獨立的實驗在巨大的大腦的進化和複雜的行為。 如果我們能與他們為眾生,不是因為共同的歷史,不是因為親屬關係,而是因為進化思想兩次。 他們可能是最接近我們將會議一個聰明的外星人。

比較大腦

章魚、墨魚和魷魚海洋軟體動物屬於一個類稱為頭足類動物,現已滅絕的生物叫做鸚鵡螺和箭石。 章魚的化石記錄仍然不足。 作為唯一的頭足類動物沒有外部或內部殼硬部分除了嘴,他們不保護好。 但在某個階段在進化,他們輻射到目前已知300種,包括深海以及礁棲形式。身上做 從不到一英寸長度的巨型太平洋章魚,它重達100磅,橫跨20英尺從手臂末端的手臂小費。

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的頭足類動物身體進化向這些現代forms-internalizing shell或失去它altogether-another轉換髮生:一些頭足類動物變得聰明。 使用「智能」是一個有爭議的名詞,所以讓我們開始謹慎。 首先,這些動物進化而來的大神經系統,包括大型的大腦。 大在什麼意義? 一個常見的章魚(章魚尋常的)在它的身體大約有5億個神經元。 很多的幾乎任何標準。 人類有很多更接近100——章魚是一樣的數字範圍各種哺乳動物,接近的狗,頭足類動物有更大的比所有其他無脊椎動物的神經系統。

絕對規模是很重要的,但它通常被視為信息比相對麽大小的大腦的一小部分身體的大小。 這告訴我們有多少動物大腦的「投資」。 章魚也得分高的測量,大致在脊椎動物的範圍,雖然不像哺乳動物高。 生物學家認為所有這些評估的規模,然而,因為只有一個粗略的指南智力的動物。 一些大腦組織不同於其他人,有更多或更少的突觸,而這也可以或多或少地複雜。 動物智力上最驚人的發現在最近的工作有些鳥有多聰明,尤其是鸚鵡和烏鴉。 鳥類有非常小的大腦在絕對數量上,雖然很強力的。

當我們試圖比較一個動物的智力與另一個的,我們也遇到這個問題,沒有一個單獨的情報可以明智地測量量表。 不同的動物擅長不同的事情,給他們生活的不同的生命是有道理的。 當頭足類動物與哺乳動物相比,缺乏共同的解剖學只增加了困難。 脊椎動物的大腦都有一個共同的架構。 但當脊椎動物大腦與章魚大腦相比,下注或,而所有映射。章魚甚至還沒有收集了大部分他們的大腦內神經元;大部分的神經元在他們的手臂。

考慮到這些因素,找出章魚有多聰明的方法就是看看他們能做什麼。 章魚在他們的智力測試中做得相當好實驗室,沒有表現出自己是愛因斯坦。 他們可以學習簡單的迷宮導航。 他們可以使用視覺線索來區分兩個熟悉的環境,然後對一些獎勵的最佳途徑。 他們可以學會擰開罐獲得由內而外食品在內。 但在所有這些上下文章魚是緩慢的學習者。 然而,在這種背景下的混合實驗結果,有無數的軼事表明更多。

逃避和偷竊

最著名的章魚的故事包括逃避和偷竊,粗紗水族館的章魚襲擊附近的坦克在晚上。 這些故事依據八足類動物狂歡在2016絢爛的電影發現海魴都不是特別的高智商的說明。 鄰近的坦克不是很潮池不同,即使入口和出口需要更多的努力。 但是我發現更有趣的:這是一個行為至少在兩個水族館,章魚已經學會關燈水的噴射客機的燈泡和電源短路。 紐西蘭奧塔哥大學,這個遊戲變得如此昂貴,章魚被釋放回到野外。

點擊或利用放大

章魚的手臂可以味覺,觸覺和移動從大腦沒有監督。 測試如果大腦也有集中的、自上而下的控制四肢,科學家設計了一個透明的迷宮。 達到治療上左室(一個和b),動物不得不把一隻手臂的水(c從他們的化學感測器),失去了指導。 然後他們不得不依靠他們的眼睛直接手臂(d)。 大多數成功(e)。 來源:從「章魚尋常的用於視覺信息來確定它的手臂的位置,」在古特尼克,他瑪et al .,當代生物學卷。21日,6號,3月22日,2011年

這個故事說明了一個更一般的事實:章魚有能力適應圈養的特殊情況和他們的交互與人類的守護者。 有趣,至少,它一直出現,俘虜章魚對人類個體飼養者可以識別和行為不同。 在同一個實驗室在紐西蘭的「熄燈」的問題,章魚了不喜歡的一個成員員工,沒有明顯的原因。 每當那個人通過在坦克後面的走道,她收到了半加侖噴射的水沿著她的脖子後面。

達爾豪斯大學的神經學家雪萊Adamo新斯科舍省還有一個可靠地噴流的水墨魚新訪客的實驗室而不是人常在。 在2010年後期,生物學家羅蘭c·安德森和他的同事們在西雅圖水族館測試識別在巨型太平洋章魚實驗,涉及一個「好」門將定期美聯儲8動物和「的意思是」門將誰摸他們易怒的。 兩周後,所有的章魚表現不同的兩個管理員,確認他們可以區分個人,即使當他們穿一樣的制服。

哲學家Stefan Linquist安大略省圭爾夫大學的曾研究了章魚的行為,所言:「當你處理魚,他們不知道他們是在一輛坦克,不自然的地方。 章魚是完全不同的。 他們知道他們是在這個特別的地方,和你在外面。 他們所有的行為都是受他們的影響的認識。 「Linquist章魚會浪費他們的坦克和故意塞外流閥通過戳他們的手臂,也許是為了增加水位。 當然,這淹沒了整個實驗室。

章魚噴射實驗的故事讓我想起了我看過的東西。 俘虜章魚經常試圖逃脫,當他們這樣做,他們似乎能夠正確地選擇一個時刻你不是看著他們。 我想我可能會想像這種趨勢,直到幾年前我聽到了阿拉斯加太平洋大學的海洋生物學家大衛Scheel與章魚全職工作。 他也說,章魚似乎在微妙的方式是否他是看著他們,和他們在不移動。 我想這是有道理的章魚自然行為;你想要逃跑的時候梭魚不是看著你。 但事實上,章魚可以很快這樣做與人潛水面具,,那就是讓人印象深刻。

另一個章魚的行為,使得實驗調查從軼事。 革新者在頭足類動物的研究中,詹妮弗·馬瑟萊斯布里奇大學的阿爾伯塔省,安德森,第一這一行為的研究,現在已經詳細調查。 一些章魚和只會花時間吹藥瓶在他們的坦克和飛機,「跳躍」的瓶子來迴流來自水槽的進氣閥。 一般來說,最初的興趣章魚需要任何新對象gustatory-can我吃嗎? 但一旦發現一個對象不能食用,這並不總是意味著它是無趣的。 邁克爾庫巴地毯,現在在日本沖繩科技研究所,已經證實,章魚可以迅速知道一些物品沒有食物和通常仍然很感興趣探索和操縱他們。

獨立思考問題

現在讓我們看起來更緊密在這些行為背後的神經系統是如何進化的。 大致,歷史上巨大的大腦的形狀的字母Y Y分支的中心是最後的共同祖先脊椎動物和mollusks-some 6億年前。 可能的祖先是一個扁平的,像蟲的生物用一個簡單的神經系統。 它可能有簡單的眼睛。 它的神經元可能在其前面部分被捆綁在一起,但不會有太多的大腦。

從這個階段的進化神經系統收益獨立在許多行,包括兩種不同的設計,導致大的大腦。 血統,脊索動物的設計中,線的中間神經的動物的大腦一端。 這個設計在魚類,爬行動物,鳥類和哺乳動物。

當你在野外方法章魚,它並不罕見的動物發出的武器檢查你。 手臂的suckers-each可能包含10000 neurons-latch緊,試圖將你拉近和品嘗你在同一時間。 信貸:安德烈Nekrasov除

另一方面,頭足類動物的一面,不同的身體計劃發展和不同的神經系統。 無脊椎動物的神經元通常收集到許多ganglia,小結傳遍身體和連接到另一個。 ganglia可以成對排列,連接器,沿著身體,穿過它,像經線和緯線。 這有時被稱為一個梯狀的神經系統。

頭足類動物進化,一些ganglia變得大而複雜,和新的補充道。 神經元集中在前面的動物,形成東西越來越像一個大腦。 舊的梯狀的設計部分被淹沒,但只是部分的。 例如,在一隻章魚,絕大多數神經元的手臂themselves-nearly總在中央大腦的兩倍。 武器有自己的感測器和控制器。 他們不僅有觸覺也化學嗅覺或味覺的能力。 每個吸盤章魚的手臂可能有10000個神經元來處理味覺和觸覺。 甚至一隻手臂已經被手術切除可以執行各種基本動作,如達到和把握。

每個部門的內部協調可以很優雅,。 當章魚拉在一塊食物,最後抓住的手臂肌肉活動的創建兩個浪,一個標題的提示和其他標題外的基地。 這些兩波相遇時,聯合形成,就像一個臨時的胳膊肘。 每個手臂的神經系統還包括循環的神經元(行話)複發性連接,這可能給手臂一個簡單形式的短期記憶,雖然現在還不知道什麼該系統的章魚。

章魚的大腦與它的武器? 早期作品觀察行為和解剖給人的印象,手臂享有相當大的獨立性。 羅傑·t·Hanlon和John b .信使把它在他們1996年出版的頭足類動物的行為好奇地,手臂「離婚」大腦,至少在基本動作的控制。 但在某些情況下章魚可以把他們堆在一起。 正如我前面所提到的,當你接近一個章魚在野外,至少在某些物種章魚發出一隻胳膊檢查you-behavior表明一種深思熟慮,一個行動的指導下大腦。

事實上,一些局部和自上而下的控制可能會在工作中。 我知道的最好的實驗研究涉及這個話題的實驗室的神經生物學家Binyamin Hochner耶路撒冷的希伯來大學。 古特尼克,2011年研究人員瑪魯斯伯恩,Hochner和庫巴地毯,做了一個非常聰明的實驗來測試是否章魚可以學習指導一個胳膊沿著mazelike路徑到特定的地方獲得食物。 任務設置,這樣手臂的化學感測器將不足以指導它的食物;手臂會離開水一度到達目標位置。 但是迷宮牆壁是透明的,所以可以看到目標位置。 章魚會指導手臂穿過迷宮的眼睛。

花了很長一段時間學習的章魚要做到這一點,但最後,幾乎所有的動物測試成功了。 眼睛可以指導武器。 與此同時,本文還指出,當章魚在做這個任務,尋找食物的手臂似乎做自己的地方探索它,爬行和感覺。 看來兩種形式的同步控制操作:有中央控制臂的整體路徑,通過眼睛,加上微調搜索的胳膊本身。

共同點

儘管存在許多分歧,但是,頭足類動物有驚人的相似之處脊椎動物。 例如,脊椎動物和分開頭足類動物進化的「相機」的眼睛,和一個鏡頭,一個圖像關注視網膜。 學習能力的幾種雙方也見過。 參加學習的獎勵和懲罰,通過跟蹤什麼可行,什麼不工作,似乎在進化過程中已多次獨立發明的。 另一方面,如果它出現在人類/章魚共同的祖先,這是極大地闡述了每一個兩行。

還有更微妙的心理上的相似之處。 研究表明,章魚,像我們一樣,似乎有一個明顯的短期和長期記憶。 他們似乎有睡眠。 和2012年的一項研究由Jean g . Boal式列陣聲在賓夕法尼亞州大學發現,烏賊似乎快速眼動(REM)睡眠的一種形式,類似於睡在我們的夢想。 (目前還不清楚是否章魚分享這REM-like睡眠。) 其他相似之處更加抽象,如識別個體的人類。 這種能力是有道理的,如果一個動物是社會或一夫一妻制,但是章魚不是一夫一妻制的,盲目的性生活和似乎並不是非常社會化。

即便如此,這裡有一個教訓關於動物智能的方式處理他們的世界的東西。 他們雕刻成的對象可以被記住,儘管這些對象如何呈現自己的變化。 這也的一個顯著特點是熟悉和相似性的章魚mind-striking我們兩條腿類型如何理解我們的世界。

體現智慧?

沒有艱苦的身體部位除了嘴,章魚可以演變成一系列眼花繚亂的形狀和擠過開口略大於1的眼睛。 信貸:弗蘭克·斯垂頓蓋蒂圖片社

章魚有時被認為是一個很好的實例的重要性認知心理學理論運動稱為體現。 它的一個核心觀點是,我們的身體,而不是我們的大腦,負責一些「機靈」,我們處理的世界。 四肢的關節和角度,例如,做運動如散步自然出現。 知道如何走部分擁有正確的身體。

的學說體現認知運動並不適合章魚的奇異性的方式。 的捍衛者體現認知常說身體的形狀和組織編碼信息。 但這要求對身體有一個形狀。 章魚能站高的手臂,擠過一個洞小大於1的眼睛,變成一個流線型的導彈或摺疊本身融入一個罐子里。

進一步,一隻章魚,目前尚不清楚大腦本身開始和結束的地方。 章魚是瀰漫著緊張,身體不是一個單獨的東西是由大腦或神經系統控制的。 通常之間的爭論是那些認為大腦作為一個全能的CEO和那些強調情報存儲在身體本身。 但是外面的章魚生活照片。