科学探索|海洋中的“变色龙”：墨鱼的伪装可能比以前认为的更复杂海洋中的“变色龙”：墨鱼的

根据一项新研究，欧洲墨鱼（sepia officinalis）可能结合了两个不同的神经系统，处理来自其本地环境的特定视觉特征，以及与其整体背景环境有关的视觉线索，以便产生它用来在海底伪装自己的身体模式。这项研究是由伦敦大学城市学院和其他机构进行的，并已发表在《当代生物学》杂志上。

文章图片

这一发现与以前的研究相矛盾，因为以前的研究表明，墨鱼采用仅有的三种主要的身体模式之一，在视觉上与它的背景相融合，所涉及的认知（大脑）过程要简单很多。然而，这并不能解释为什么该动物拥有大约30种不同的身体图案组件，它可以用来实现这一目的。
这项新研究探讨了墨鱼是否使用了一种由其环境中特定的视觉特征所触发的认知过程，并证明了它所拥有的身体图案组件的数量。
墨鱼是与环境融为一体的高手，就像它们的头足类近亲章鱼和乌贼一样，这主要归功于它们的大脑能够控制它们皮肤上被称为色团的特殊细胞中的色素如何在它们的身体上显示出来。
在这项研究中，15只欧洲墨鱼被独立地安置在一个小水箱中，它们被随机地暴露在统一的灰色背景下，或者是具有详细图案特征的七个背景之一（如小黑方块、小白方块或白色条纹）。研究人员用照相机拍下了动物对这些视觉线索的伪装反应，然后对其进行分析，以了解在30种身体图案成分中，哪些成分在测试对象的样本中被激活。

文章图片

该分析包括一种被称为 “主成分分析”（PCA）的统计技术，该技术在观察到的数据中寻找反应的集群，并试图用数据的一组减少的关键特征来大致解释它。
PCA的结果发现，一些关键特征并不能解释实验数据中的大部分变化，但如果墨鱼采用的是一个只表达三种身体模式的认知系统，这也是可以预期的。相反，研究结果更符合这样一个系统，即动物的全部身体模式成分可以被激活，但有选择地以有限的数量，对它们在水箱中视觉接触到的模式特征作出反应。
【科学探索|海洋中的“变色龙”：墨鱼的伪装可能比以前认为的更复杂】虽然研究结果是初步的，但它们与一个模型相一致，即欧洲墨鱼确实采用了一个认知系统来处理环境的特定视觉特征，并与一个对整体视觉背景做出反应的系统结合使用。此外，一个模型中，视觉特征系统以分层的方式实施（即在需要时，对整体背景的基本反应进行微调），以使动物创造出在海底使用的无数种伪装反应。
伦敦大学城市学院视觉科学教授Christopher Tyler是这项研究的共同作者，他表示：
“墨鱼通过在其皮肤表面的动态‘画布’上表达其对周围环境的感知，为了解这种外来物种的感知处理提供了一个迷人的窗口。
这些发现也为进一步研究奠定了基础，以调查这里使用的图案特征的哪些具体方面负责激活墨鱼的不同的身体组件组。实际上，这些人工视觉线索是否反映了在动物的自然环境中遇到的情况。”