2018年,一篇發(fā)表在《生物物理學(xué)與分子生物學(xué)進(jìn)展》上的論文,提出了一個(gè)足以點(diǎn)燃想象力的假說(shuō):包括章魚(yú)在內(nèi)的頭足類動(dòng)物,其部分基因或來(lái)自地球之外。這篇由33位學(xué)者聯(lián)署的文章并非科幻小說(shuō),而是一篇正經(jīng)的學(xué)術(shù)探討。
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盡管這一“外星起源”假說(shuō)在主流科學(xué)界飽受爭(zhēng)議,許多進(jìn)化生物學(xué)家認(rèn)為地球演化足以解釋章魚(yú)的特異之處,但當(dāng)你真正了解章魚(yú)之后,或許會(huì)理解為何有人愿意提出如此大膽的猜想,它們的身體與智慧,仿佛來(lái)自另一個(gè)世界。
一套不屬于地球的基因密碼
章魚(yú)的基因組,是生物學(xué)家見(jiàn)過(guò)的最奇怪的東西之一。
2015年,科學(xué)家首次完成了加州雙斑章魚(yú)的全基因組測(cè)序,結(jié)果讓所有人大吃一驚:它擁有約33000個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因,比人類的20000多個(gè)還要多出60%。但數(shù)量還不是最離譜的部分,真正讓科學(xué)家困惑的是,這些基因里有大量"來(lái)路不明"的序列。
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在章魚(yú)基因組中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了超過(guò)160個(gè)在其他軟體動(dòng)物中完全找不到的基因家族。這些基因仿佛憑空出現(xiàn),沒(méi)有任何進(jìn)化上的"祖先痕跡"。
按照達(dá)爾文進(jìn)化論的邏輯,基因應(yīng)該是一步步緩慢變異、積累而來(lái)的,你總能在近親物種身上找到相似的版本。但章魚(yú)的這些基因,就像是從別的地方直接"拷貝粘貼"過(guò)來(lái)的。
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更詭異的是章魚(yú)的RNA編輯能力。大多數(shù)動(dòng)物在把DNA信息轉(zhuǎn)錄成RNA時(shí),基本是"原樣復(fù)制",偶爾改動(dòng)一兩個(gè)堿基。但章魚(yú)不同,它們可以在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中大規(guī)模修改自己的遺傳信息。
2017年發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上的研究顯示,章魚(yú)大腦中有超過(guò)60%的RNA會(huì)被重新編輯,而人類這個(gè)比例不到1%。
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這意味著什么?意味著章魚(yú)可以在不改變DNA的情況下,臨時(shí)"調(diào)整"自己的蛋白質(zhì)功能。就像你拿到一份建筑圖紙,蓋房子的時(shí)候隨手改了六成的設(shè)計(jì),而且改完的房子還能正常住人。這套本事,地球上沒(méi)有第二種動(dòng)物能做到這種程度。
說(shuō)白了,章魚(yú)的基因密碼就像是一本用外語(yǔ)寫的說(shuō)明書(shū),我們能認(rèn)出其中一些字母,但整體邏輯壓根不像地球生物該有的樣子。
九個(gè)大腦,三顆心臟:一具反常識(shí)的身體
如果說(shuō)基因是軟件層面的怪異,那章魚(yú)的身體結(jié)構(gòu)就是硬件層面的離譜。
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章魚(yú)有三顆心臟:兩顆專門給鰓供血,一顆負(fù)責(zé)全身循環(huán)。它們的血液是藍(lán)色的,因?yàn)橛玫牟皇氰F基的血紅蛋白,而是銅基的血藍(lán)蛋白。這套系統(tǒng)在低氧環(huán)境下效率更高,有意思的是,地球上大部分復(fù)雜動(dòng)物都走了"紅血"路線,章魚(yú)偏偏選了一條完全不同的路。
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但最反常識(shí)的,是它們的神經(jīng)系統(tǒng)。章魚(yú)有大約5億個(gè)神經(jīng)元,跟狗差不多,比大多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。關(guān)鍵是這些神經(jīng)元的分布方式:只有三分之一集中在中央大腦,剩下三分之二分散在八條腕足里。
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每條腕足大約有4000多萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元,它們可以獨(dú)立感知、獨(dú)立決策、獨(dú)立行動(dòng)。科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn):把章魚(yú)的腕足切下來(lái),它還能自己爬動(dòng)、躲避危險(xiǎn)、甚至試圖抓取食物,這種狀態(tài)可以持續(xù)長(zhǎng)達(dá)一小時(shí)。
中央大腦更像是一個(gè)"總協(xié)調(diào)員",而不是"獨(dú)裁者",八條腕足各自有各自的小腦子,它們一起民主協(xié)商,才形成整體行為。
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這種"分布式智能"架構(gòu),在地球動(dòng)物中幾乎找不到先例。咱們?nèi)祟惖纳窠?jīng)系統(tǒng)是高度集中化的,脊椎動(dòng)物基本都是這個(gè)模式。章魚(yú)偏偏走了一條完全相反的路。
這就像是別人都在用Windows,它非要自己從頭寫一個(gè)操作系統(tǒng),而且居然還挺好用。
從無(wú)到有:寒武紀(jì)的突然登場(chǎng)
按理說(shuō),這么復(fù)雜的生物應(yīng)該有很長(zhǎng)的進(jìn)化歷史,能在化石記錄中找到一條清晰的演化鏈條。但章魚(yú)的進(jìn)化史偏偏是個(gè)斷頭懸案。
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頭足類動(dòng)物(包括章魚(yú)、烏賊、鸚鵡螺)最早出現(xiàn)在大約5億年前的寒武紀(jì)。那時(shí)候的頭足類長(zhǎng)著硬殼,和今天的鸚鵡螺差不多。但現(xiàn)代章魚(yú)的直接祖先,沒(méi)有外殼、擁有復(fù)雜大腦的八腕目,似乎是在大約3億年前突然冒出來(lái)的。
問(wèn)題在于,從有殼到無(wú)殼、從簡(jiǎn)單神經(jīng)系統(tǒng)到分布式智能,這中間需要極其復(fù)雜的基因變化。但化石記錄中幾乎找不到"過(guò)渡形態(tài)"。這就好像一個(gè)物種睡了一覺(jué)醒來(lái),突然脫胎換骨變了個(gè)樣子。
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2018年那篇著名的"章魚(yú)外星起源論"論文,其核心論據(jù)之一就是這個(gè):傳統(tǒng)的漸進(jìn)式進(jìn)化難以解釋章魚(yú)身上那些"突然出現(xiàn)"的復(fù)雜特征。論文作者提出了一個(gè)聽(tīng)起來(lái)離譜但邏輯自洽的假說(shuō),也許章魚(yú)的祖先(或者至少是它們的基因材料)是通過(guò)彗星或小行星帶到地球的,這就是所謂的"有生源說(shuō)"。
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當(dāng)然,主流科學(xué)界對(duì)此是持保留態(tài)度的。大多數(shù)生物學(xué)家認(rèn)為,化石記錄的缺失可以用"軟體動(dòng)物難以形成化石"來(lái)解釋,沒(méi)有硬殼的生物很難留下痕跡。基因的突然出現(xiàn)也可能是"水平基因轉(zhuǎn)移"(從病毒或細(xì)菌那里獲得外來(lái)基因)的結(jié)果。
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但反駁歸反駁,有一點(diǎn)沒(méi)人能否認(rèn):用現(xiàn)有的進(jìn)化理論來(lái)解釋章魚(yú)的全部特征,確實(shí)非常吃力。它們身上有太多"不該出現(xiàn)在無(wú)脊椎動(dòng)物身上"的東西。
一種無(wú)法被歸類的智慧
如果只是身體結(jié)構(gòu)奇怪,那還不至于讓科學(xué)家感到不安。真正讓人起雞皮疙瘩的,是章魚(yú)展現(xiàn)出的認(rèn)知能力,它們聰明得不像一個(gè)無(wú)脊椎動(dòng)物。
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章魚(yú)會(huì)使用工具。2009年,澳大利亞科學(xué)家在印尼海域拍到真蛸收集椰子殼、帶著走、然后在需要時(shí)組裝成庇護(hù)所的畫面。這是無(wú)脊椎動(dòng)物首次被觀察到"提前規(guī)劃"的工具使用行為。
章魚(yú)會(huì)玩耍。西雅圖水族館的工作人員發(fā)現(xiàn),章魚(yú)會(huì)反復(fù)把玩具推進(jìn)水流、等它被沖回來(lái)、再推出去,就像小孩子玩球一樣。"玩耍"在動(dòng)物行為學(xué)中是高級(jí)認(rèn)知能力的標(biāo)志,因?yàn)樗鼪](méi)有任何直接的生存價(jià)值,純粹是"為了好玩"。
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章魚(yú)能認(rèn)出人臉。新西蘭某水族館的一只章魚(yú),會(huì)專門向一個(gè)它不喜歡的工作人員噴水,而對(duì)其他人則很友好。它記住了誰(shuí)是誰(shuí),并且有自己的態(tài)度。
章魚(yú)甚至?xí)姜z。新西蘭國(guó)家水族館的一只名叫"Inky"的章魚(yú),在2016年趁夜從魚(yú)缸爬出來(lái),穿過(guò)地板,鉆進(jìn)一根通向大海的排水管,消失得無(wú)影無(wú)蹤。監(jiān)控顯示它對(duì)排水管的位置相當(dāng)熟悉,這意味著它在動(dòng)手之前,已經(jīng)觀察和規(guī)劃了很久。
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這種智慧最詭異的地方在于它的"孤立性"。章魚(yú)是獨(dú)居動(dòng)物,平均壽命只有1到2年,最多不超過(guò)5年。它們不組成社會(huì),沒(méi)有代際傳承,每一只章魚(yú)都是從零開(kāi)始認(rèn)識(shí)世界。
按照認(rèn)知科學(xué)的一般規(guī)律,高智商往往和社會(huì)性、長(zhǎng)壽命正相關(guān),因?yàn)閺?fù)雜的大腦需要群體交流來(lái)發(fā)揮作用,需要時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)積累。
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但章魚(yú)偏偏打破了這個(gè)規(guī)律。它們短暫地活著,孤獨(dú)地學(xué)習(xí),然后死去,智慧無(wú)法傳給下一代。這種"一次性天才"的存在方式,在地球生物中幾乎絕無(wú)僅有。
我們?cè)谡卖~(yú)身上看到的,也許是一條完全不同的智能演化路徑,一種和人類、和所有脊椎動(dòng)物都毫無(wú)交集的"平行智慧"。
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結(jié)語(yǔ)
也許章魚(yú)并不真的來(lái)自外星,但它們的存在本身就是一個(gè)提醒:地球上可以演化出我們完全無(wú)法理解的生命形式。如果在同一顆星球上,智慧就能走向如此不同的方向,那當(dāng)我們真正接觸外星生命時(shí),它們會(huì)陌生成什么樣子?
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