星期一, 17 10月 2022 05:01

章鱼:异常聪明、公然反对进化论的伪装大师

本文摘自《创造》杂志中文版第41卷第2期

原文章名:The Octopus

章鱼的行为是出了名的“叛逆不羁”,它会折腾排水阀,堵塞排水管,造成水族箱满溢。1 要把它圈住很费劲。

©加里·贝尔/OceanWideImages.com
章鱼

章鱼可以将它无骨的身体挤压进入比它的眼睛稍大一点的空间,只要能让章鱼身体唯一坚硬的部分——像鹦鹉那样的嘴——通过,它就能通过。2 一只名为小墨(Inky)的章鱼在 2016 年从新西兰国家水族馆成功逃走,闹成了全球新闻。从第二天早上发现的痕迹来看,小墨把身体压缩,挤出了水族箱顶部的一条小缝隙,然后在地板爬行,找到排水口后,顺着排水管逃回大海。3

其它水族馆也经历过类似的章鱼大出逃,甚至还有夜里突袭其它水族箱捕食鱼类的情况。在布满岩石的海边,常会见到野生章鱼爬到岸上埋伏起来捕捉毫无防范的螃蟹。还有一只饲养的章鱼学会了通过向电灯喷水,造成电源短路来关掉电灯。另一只章鱼因不喜欢某个饲养员,只要她进入射程范围内,就会向她喷出一股咸水。这位饲养员没有出现的那几个月,这只章鱼没有向其他人喷过水,但当此饲养员再次出现,这章鱼显然还认得她,立即恢复了喷水攻击。4

有些研究人员认为,章鱼的行为说明它们拥有突出的智力,也有一些研究人员则更加保守。传统的动物智力测量方法难以用在章鱼身上,例如“社交互动”的衡量标准就不适用,因为章鱼大多是独来独往的。此外,它们还出了名的“难以研究……一些章鱼拒绝做任何一件你想让它们做的事情——它们太叛逆不羁了。”1 研究人员试图用经典的“拉杆得食物”的实验方法来测试三只章鱼,却以失败告终,因为一只章鱼试图将灯拉进水箱,向任何靠近的人喷水,且破坏了拉杆而过早地终止了实验。

 

章鱼太聪明?

毫无疑问,章鱼“非常擅长于学习复杂技能”1,例如章鱼能够从外部和内部打开一个螺口罐的盖子。5科学家经常将猿猴(我们所谓的“最亲近的进化亲戚”)使用工具的现象视为智力的证据。然而,章鱼同样也显示了战略性地使用工具的智力,诸如使用贝壳、人类丢弃的半块椰子壳和石头之类的东西。一些科学家不愿承认这些证据表明章鱼有智力,一个原因可能是,章鱼在所谓的“生命进化树”上与灵长类动物的关系十分遥远。

章鱼的大脑大约有 5 亿个神经元,与狗的大脑神经元数量相近。由于章鱼的生命周期相对较短(1-2 年),哈佛大学教授彼得·戈弗雷 - 史密斯(Peter Godfrey-Smith)将其聪明的大脑称为进化的悖论,就如“花了大把金钱读完了博士,但只有两年的使用时间……此成本 / 收益比真的很奇怪。”1

章鱼三分之二的神经元在其触腕上(触腕,通常被称为触手或触脚——请参见之后的短文《是触手还是触脚呢?》),这使每条触手都有“自己的想法”。如果一条触手被切断,断端会继续沿着海床摸索。如果发现了食物,这条孤独的触手也会抓住食物(章鱼的吸盘也具有嗅觉/ 味觉的能力),并努力将食物送到原来是口部的位置。难以置信的是,章鱼
可以重新长出一条与被切断的触手完全相同的新触手,包括长度、其中的神经元、吸盘、味觉感受器、肌肉、载色体(皮肤上惊人的变色细胞)等等。6

 

“级联”的分子事件

这种被切断组织、器官及其所有附属结构的再生能力引发了许多科学家的研究兴趣(对我们人类的医学的影响可能很大)。尽管许多复杂的生物化学机制仍然是一个谜,但现在所知的是多个“特定步骤”的“精心编排”,即存在“化学信号的级联”。6 这些级联过程通过触发和控制机制,让大量的干细胞和血管移动到达损伤部位,并且随着触手逐渐复原,让它们从触手部位离开或消失。在这类生物化学的“级联”过程中,每个步骤都取决于之前的步骤,这使“级联”过程的起源很难用进化来解释。

如果缺少任何一个步骤或发生错误,系统将无法正常工作,因此毫无正当理由认为“自然选择”会选择人们假想的进化过渡形态。如此出色的修复和再生系统,——似乎专为应对失去触手而备——又是如何按新达尔文主义所说的逐步进化产生呢?(正如主要的进化论者所强调的:进化是“盲目的”,没有计划性,没有预见性,也没有目的性)。像“级联”过程这种不可简化的复杂性是进化理论的巨大挑战。

伪装的大师

章鱼可以瞬间改变体表的颜色,变得与它所处的环境(如珊瑚礁)完全一样,即使敏锐的眼睛也看不见它们。章鱼的皮肤“就如一个像素化的显示屏幕”,1 其皮肤最上面的一层结构包含成千上万个不同颜色的小袋子(色素体),这些小袋子可以独立地打开或关闭,来显示即时需要的颜色。在这一表面显色层之下,是一层如衍射光栅那样堆叠起来的反射细胞,用来产生炫彩。而在这两层结构下面的另一层则用来进一步反射入射的光线。蓝圈章鱼(最毒的海洋生物之一,属于圈章鱼属)体表的颜色是警戒色(警告敌人不要碰它),因为它的毒液毒性极强。

章鱼的伪装颜色不是静止的,它的皮肤真的可以像屏幕一样显示不同的颜色和画面,例如它能天衣无缝地显示飘过云朵的影子、阳光经过海浪散射后投射到海床上斑驳的微光,甚至还能显示出分叉的闪电。除此之外,
一些章鱼还能变形,以模仿其他生物的外表和动作(例如有条纹的海蛇和狮子鱼),这样做显然是为了吓跑潜在的捕食者。2

 


参考文献与注释

1. Roberts, C., Just how smart is an octopus?, washingtonpost.com, 6 January 2017.

2. Smith, C., The mimic octopus: The ocean’s eight-armed impressions artist, creation.com/mimic-octopus.  


“外星”生物学

另外还有一个进化论者自己也承认的、令人费解的挑战,那就是章鱼“与所有其他动物,甚至是其他软体动物都完全不同”,这使一些科学家甚至将章鱼称为“外星生物”。7 在 2018 年的一篇论文中,有 33 位进化科学家甚至严肃地提出,章鱼的生物特征需要地球之外的基因输入才能出现! 8 他们认为这些特征包括“复杂的”神经系统,“复杂的智力”,八条善于捕捉的触手,与人类眼睛相似的、像照相机一样的眼睛,通过改变颜色和身体形状而能瞬间伪装的能力,以及在进化历史中“突然出现”。作者还指出“头足类系统发育(即构建章鱼、乌贼等进化关系树的尝试)高度矛盾且令人困惑”。

此外,从“原始的”鹦鹉螺进化到墨鱼,再进化到乌贼,再进化到章鱼的假想进化过程,将需要“大量基因的改变……这些改变在任何先前存在的生命形态中都难以找到……似乎可以合理地认为这些基因是从遥远的“未来”中借来的,比如从进化更为发达的地球生物中借来,但更像是从宇宙其他星球中借来的。”8 对于如何“借”的机制,作者认为,早期的一群乌贼受到小行星或彗星携带到地球的外星病毒感染后,从而获得了进化成章鱼所必需的基因。8 又或者,“大量冷冻保存的章鱼胚胎在 2.75 亿年前从太空中软着陆来到地球。”8


可能性有多大?

当然,正如 33 位作者所承认的那样,这种外星起源的假说“与普遍的主流范式背道而驰”,相信“仅在地球上进化”假说的进化论者很快就提出了反驳。波特兰州立大学的病毒学家和生物学教授肯·斯特德曼(Ken Stedman)指出,现代逆转录病毒对它们感染的宿主具有极高的特异性。来自太空的逆转录病毒不会进化出对地球上生物的特异性,“对地球上乌贼之类的生物的特异性肯定是不够的。”(因此外星病毒不能感染地球生物)。9 德国马克斯普朗克分子遗传研究所的病毒学家卡琳·莫林(Karin Mölling)认为地外观点“……不能当真。根本没有证据支持。”9

但是,反对这种“外星基因产生进化”假说的人并没有为“章鱼进化”的核心难题提供任何合理的答案,而正是这一难题迫使 33 位科学家在地球之外寻找答案。

是触手还是触脚呢?

章鱼的八条触腕应该称之为“触手”还是“触脚”呢?一位研究人员发现,“虽然章鱼所有触腕基本上都具有相同的能力”,但它喜欢用特定的触腕执行某些功能,1 例如章鱼在进食的时候,最常用的是第三条触手;在游泳时,通常会使用所有的触手;在爬行和进行“探索性工作”时,最常用的是最前面的两条触手,“如果需要进一步调查”则紧接其后的触手也会使用。而最后面的两条触脚则执行大部分的推进和移动功能(爬行或推开海床游泳)。而前面的触手则可以自由地猛扑猎物。研究人员打趣道:“章鱼有两腿六臂。”2

 


参考文献与注释

1. Octopuses have more arms than legs: research, abc.net.au, 14 August 2008.

2. Thomas, D., Octopuses have two legs and six arms, telegraph.co.uk, 12 August 2008.   


“复杂的智力”表明存在智能设计师

无神论者常用的一个挑战是:“创造论的证据在哪里?”根据罗马书 1:20 的经文,看不到造物主创造之工的人是“无可推诿”、难辞其咎的。前面提到的章鱼智能和“智能复杂性”肯定足以清晰表明所有这些智能背后都存在一个更加智慧的设计师。想一想章鱼皮肤的设计多么精妙,这使它们能够以令人惊叹的技术伪装自己。(参见第 19页的《伪装的大师》)。


工程师试图“窃取”章鱼设计的秘密

章鱼充满了人类工程师正在努力复制的设计特征(该领域称为仿生学)。举例来说:章鱼吸盘的吸附效果远比人类设计的吸盘更牢固,研究人员怀疑这是因为章鱼吸盘中的一系列径向排列的凹槽增加了吸附过程中所形成的压力降低的面积。他们通过对人造吸盘的吸附表面进行激光雕刻来证实了这一点。在测试中的所有凹槽的模式均能增强附着力,但最优化的一种模式是“与章鱼吸盘最为相似的形态”。10 看起来创造主设计和创造的总是最好的!

其他研究人员也认识到,章鱼的设计功能值得学习和复制,即使他们不相信也不承认他们正在向那位创造主“偷师”:

为了认识动物的功能并且通过吸取或窃取实现这些功能的基本设计理念以进行模仿,观察大自然的成就是合理的做法。11

另外还有:

于是该项目研究了窃取章鱼触手的主要技术秘密,也就是肌肉性静水骨骼, 以及正在研发的软体机器人、软体执行器、感觉皮肤和吸盘。12


软体奇迹

章鱼的触手没有骨头或外壳,是真正的肌肉性静水骨骼,紧密组织的肌肉纤维呈横向、纵向和斜向排列。横向和纵向肌肉的选择性收缩能让触手在任何位置向任意方向弯曲,并在任何部位折断后都能继续繁殖,而且使触手能伸长或缩短多达 70%!而不同排列方向的肌肉同时收缩则使触手变硬。13斜向肌收缩会使触手扭曲。14

章鱼的整个身体也能改变形状,使它能“如水一般地倒进”狭窄的空间,难怪章鱼为研发软体机器人的工程师所钦佩。这种仿生学的医疗应用前景是非常吸引人的,例如制造硬度可控、移动自由、能伸长和抓握的内窥镜。11


精美的化石

章鱼死亡后,即使没有被腐食动物所吃掉,其柔软的身体也会迅速腐烂成“一团浆糊”。15 古生物学协会的马克·普内尔(Mark Purnell)表示,发现章鱼化石“与发现喷嚏的化石一样不可能”。15

aquafun©123rf.com
章鱼

因此,如何解释(据称)“年龄为”9500 万年的章鱼化石“保存得令人震惊地完好”,化石中有清晰的触手、肌肉、吸盘、内部的腮,甚至还有墨汁,并显示出“与现代章鱼惊人的相似性。”15 根据彼得后书 3:3-6 经文,问题在于进化科学家故意否认(在大约 6000 年前)神创造各种生物的记载以及其后的全球挪亚洪水(大约 4500 年前)。当我们改用圣经创造论的观点来看待这些事实,我们会看到化石其实是被夹杂泥沙且富含矿物的大洪水快速埋葬的生物的遗骸。16 而且,章鱼一直是章鱼,各从其类地繁殖 17创世记 1:21),因为智慧的上帝对它们的设计和创造,使它们拥有许多令人惊叹的设计特征,足以让它们在所安排的栖息之处生存。章鱼确实符合诗人敏锐的观察:“耶和华啊,你所造的何其多!都是你用智慧造成的,遍地满了你的丰富。”(诗篇 104:24)。 

 

【扩展阅读】

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参考资料与图片出处

1. Hunt, E., Alien intelligence: the extraordinary minds of octopuses and other cephalopods, theguardian.com, 29 March 2017.

2. Roberts, C., Just how smart is an octopus? washingtonpost.com, 6 January 2017.

3. Hunt, M., Inky the octopus squeezes through drain pipe … , stuff.co.nz, 12 April 2016.

4. Montgomery, S., Deep intellect, orionmagazine.org.

5. 请观看 youtube.com videos: ‘Octopus opening a jar to get dinner’ and ‘Octopus can open jar’.

6. Harmon, K., How octopus arms regenerate with ease, blogs.scientificamerican.com, 28 August 2013.

7. You might not believe it but octopuses are ‘aliens’, reveals new DNA study, inquisitr.com, 13 August 2015.

8. Steele, E., and 32 others, Cause of Cambrian Explosion—Terrestrial or cosmic? Progress in Biophysics and Molecular Biology 136:3–23, 2018 | doi:10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.004.

9. Specktor, B., No, octopuses don’t come from outer space, livescience.com, 17 May 2018.

10. Tramacere, F., and 3 others, Octopus-like suction cups: from natural to artifi cial solutions, Bioinspir. Biomim. 10(3):035004, 2015 | doi:10.1088/1748-3190/10/3/035004.

11. Ranzani, T., and 3 others, A bioinspired soft manipulator for minimally invasive surgery,
Bioinspir. Biomim. 10(3):035008, 2015 | doi:10.1088/1748-3190/10/3/035008.

12. Mazzolai, B., and Laschi, C., Octopus-inspired robotics, Bioinspir. Biomim. 10(3):030301, 2015 | doi:10.1088/1748-3190/10/3/030301.

13. Hanassy, S., and 3 others, Stereotypical reaching movements of the octopus involve both bend propagation and arm elongation, Bioinspir. Biomim. 10(3):035001, 2015 | doi:10.1088/1748-3190/10/3/035001.

14. Cianchetti, M., and 4 others, Bioinspired locomotion and grasping in water: the soft eight-arm OCTOPUS robot, Bioinspir. Biomim. 10(3):035003, 2015 |

15. Day, S., Fossil sneeze caught,geolsoc.org.uk, 2009.

16. Graham, G., Fast octopus fossils reveal no evolution, creation.com/octofossils.

17. 所有章鱼纲大家庭下面的物种,其中的大部分属于章鱼属,可能都是属于同一个
“章鱼类”(要了解更多关于创造类的信息请登录:creation.com/ligers)。

原英文链接见:https://creation.com/the-octopus

 

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