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章魚和人的異同:人有中樞神經 章魚渾身是「腦」

2020/12/13 14:13 字級:
讀稿
章魚和人的異同:人有中樞神經 章魚渾身是「腦」

▲誰會忘記章魚保羅及其在2010年世界杯期間的比賽預測能力?(圖/GETTY IMAGES)

研究人類意識的產生和形成,跟章魚有什麼關係?哲學家、生物學家、物理學家、海洋學家都會說,關係很大。

人類和章魚的共同祖先生活在大約8億年前,比人類和貓的共同祖先古老得多得多,但是章魚神經系統極發達,一條章魚身上的神經元數量不亞於一條狗,或者一個人類幼兒。它的智商不亞於許多陸地和水中的哺乳動物。

在實驗室和水族館裏可以看到章魚會開罐頭,會猜謎,會用工具,能越獄逃跑,會偷偷溜出水缸轉悠一圈再爬回去然後把蓋子蓋上,不但記仇還會用水噴它不喜歡的人;嫌屋裏燈太亮時可以靈巧地讓燈泡短路……

在野外自然環境,也可以觀察到章魚具有很強的應變能力,可以通過各種複雜的行為來適應環境,甚至具有識別和解讀周圍的人和動物的態度及肢體語言的能力。

科學家認為,就意識形成和神經系統結構的研究而言,章魚之於人類,就像外星人之於人類,比較兩者異同正是解惑之道。

這都是因為它具有高度發達又十分奇異的神經系統,彷彿渾身上下都是腦。


章魚
Getty Images
當心,如果章魚不喜歡你,它會記住你很久。

地球海洋裏的「異類」

章魚所屬的頭足類動物王國裏,具有與人類相似的意識和智能者極罕見,而雖然跟人類的共同祖先遠在8億年前,卻有著高度發達、豐滿的神經系統,神經元數量跟哺乳動物相仿。

不同的是,它沒有脊椎,沒有擔當神經中樞行動。

換句話說,章魚就像一個可以用來跟人類作比較研究的天外來客,比較兩者異同,很可能幫助我們找到解開「意識問題」之謎的鑰匙。

物理學家卡洛·羅維利(Carlo Rovelli)曾在一篇探討章魚和意識關係的文章中提到一件逸事。

多年前他跟一個朋友出海,朋友下水捉章魚,兩手空空回到船上,心有餘悸地說,在水裏看到一條章魚躲在洞裏盯著他,雙方對視片刻,他突然覺得於心不忍,因為「它就在那兒一動不動地瞪著我,大眼睛裏滿是恐懼。」

章魚是無脊椎動物,因此與人類、海豚這些聰明的脊椎動物不同。人類和海豚的大腦和脊髓中有數百億的神經元,這些神經元通過神經末梢控制整個軀體的感官和運動。

章魚全身都是腦

章魚沒有脊髓,大腦中的神經元只佔身上神經元總數的三分之一,其餘彌散在全身。

它的每條觸手都有大量的神經元控制,可以說具有各自獨立的意識,自成體系。平時各行其是,處理簡單的信息和行動不需要請示「中央」,但必要的時候也會啟動高級決策流程,全身協調行動。

章魚觸手的自我意識、認知和偽裝比人類或其他動物的條件反射更精密、複雜。

切下一根章魚觸手,它在一定時間內可以再生,斷肢會爬行,吸附。有證據表明被切下的觸手具有相當高級的信息處理能力,甚至可以殺敵。

2015年8月,澳大利亞西部一處海灘上發現一頭名叫吉列根的瓶鼻海豚屍體,嘴裏含著一條大章魚的觸手。屍解發現死因是非溺水窒息,原因是章魚觸手在海豚的舌根、咽喉和食道部位用吸盤牢牢吸住,頑強抵抗,堵塞了海豚的呼吸道,令它窒息而死。

章魚會用工具,多次有人看到野生章魚用石頭堵住自己巢穴的入口,甚至還有人見過章魚使用空椰子殼作為臨時避難所。

章魚善偽裝,在禦敵、偷襲或者與同類交流時可以隨意改變膚色和皮膚花紋。控制章魚表皮顏色的是一個複雜的彌漫神經元網絡。

章魚的吸盤裏有化學受體,所以它們可以"品嚐"它所觸摸的物體。研究發現,章魚那麼多觸手不會糾纏在一起,原因就在於它們有辨識能力,由此推導,也可以懷疑是一種對「自我」的認知,證據之一是它們會毫不猶豫地吞吃其他章魚的觸手。


變色章魚
BBC
章魚的表皮受神經元控制,可以瞬即變色,高度偽裝

關於「意識」

那麼,章魚能幫助我們解開那些關於意識和大腦的奧秘呢?

羅維利認為,這需要先界定一下「意識」。意識(consciousness)實際上是個模糊的概念,有多種不同的含義。

他2020年出版的文集《在世界上有些地方善良比規則更重要》(There Are Places in the World Where Rules are Less Important than Kindness,Allen Lane)其中一篇文章論述章魚和人類主觀意識形成機制的關係。

幾十年來,關於意識的探索主要圍繞 「意識的本質問題」展開,而在那之前,意識更經常與靈魂的意義、精神、主觀、智慧、觀點、角度、解讀、自我和自我意識等問題相關聯。這些概念相互是有區別的,從不同的人嘴裏說出來,「意識問題」的指代也各不相同。

隨著時間流逝,人們逐漸聚焦到一個問題上:主觀經驗是怎樣從現實自然環境中產生的。

什麼是「我」?什麼是自我意識?

通過觀察人類近親,還有其它脊椎動物,可以幫助我們理解、澄清這個問題的關鍵點,引出相關的線索。

羅維利寫道,這些線索以一系列待解的問題形式出現。首先是觀察、推測、互動、交流、愛恨和吃苦受難能力的本質;這些能力和特徵是人類和其他不少動物都具備的。其次,其他哺乳動物如果有主觀意識,那麼跟人類的主觀經驗、意識如何區分?

同樣,比較研究還是解答這些問題的最佳途徑。

於是涉及到可比性。哺乳動物的大腦和行為跟人類相似,而那些在生物鏈上跟人類相隔太遠的,比如阿米巴蟲,則沒有可比性。

他提出,最理想的比較對象是來自外星文明的異族,擁有跟地球人相似的意識的基本元素,但其意識或主觀經驗卻是通過完全不同的結構來形成。如果有這種可能,那麼我們或許就能識別哪些是意識的基本元素,哪些是附件。

外星人至少在目前還屬於科幻,但章魚的「詭異」大腦卻是不錯的替補。

浩瀚宇宙無邊無際,大自然孕育的生命形式、狀態各異,而人類只是無窮的自然產物中的一個。誰能斷言宇宙中沒有其他高級智能生物的存在?也許其中一種就生活在地球的海洋中?

 

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關鍵字: 章魚 人類 異同 脊椎

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