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C类伊法足类动物在我们的文化神话中赫然耸立。它们长长的吸吮的手臂、大而不眨眼的眼睛,以及巨大的乌贼等物种的庞大体型,至少从中世纪以来就让我们毛骨悚然,当时有传言警告商人,黑海中等待它们的怪物随时准备吞噬全体船员和船只。

但科学在消除这些可怕的说法方面已经取得了长足的进步,同时也引发了人们对头足类动物与人类有多么惊人的不同的好奇。我们现在知道,头足类是聪明的生物,它们的大脑组织方式与我们自己的大不相同。一些种类的章鱼为了适应的目的暂时重新编码它们的基因。鱿鱼会改变皮肤的颜色和图案,以躲避捕食者或相互交流。伍兹霍尔海洋生物实验室的神经生物学家史蒂夫·森夫特(Steve Senft)表示:“我们可能想通过纹身或化妆品来改变自己的外表,但我们没有乌贼那么复杂。”。

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巨型鱿鱼!:这幅来自1870年版海底两万里朱尔斯·凡尔纳(Jules Verne)几代人塑造了乌贼的杀手形象。维基媒体共享

Senft研究Doryteuthis pealeii公司这是一种大约12英寸长的鱿鱼,产于从纽芬兰到委内瑞拉的大西洋西部。Senft解释说,它们的皮肤中嵌入了微小而独特的细胞,称为色素细胞和虹彩细胞。他说:“从我们的角度来看,这些器官非常精细,而且是外来的。”。“色素团是专门用来吸收各种波长的光的,虹彩是用来反射光的。色素团直接由动物的大脑驱动,从而使神经系统发挥作用。乌贼可以表达许多不同的图案。它们可以闪烁鳍、臂、头和部分他们身体的s称为地幔。它们可以在斗篷的一侧与另一侧之间闪烁,一些动物可以将反射波投射到它们的身体上,让人着迷。”

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森夫特说,鱿鱼可以表达几十种模式。他们可能在互相说什么?“我个人不懂这种语言,”森夫特说。“但很明显,它们使用的是通信系统。当乌贼在学校游泳时,它们对不同的乌贼显示不同的图案。你经常看到雄性乌贼穿着分体图案。它对旁边的雌性乌贼显示一种图案,对另一边的雄性乌贼显示另一种图案。每个人都可以得出自己的推断,但我认为这只是一系列行为中最明显的一个例子,这些行为是在一群动物的教育中精心策划的。”

当森夫特在显微镜下工作时,他遇到了美丽的图像。他说:“有时候,美感压倒了信息。”。森夫特将他的一些乌贼图片分享给了鹦鹉螺它们代表着乌贼从怪物到奇迹的转变。森夫特说:“我认为,人们越有耐心,越能看到周围的自然,他们的惊奇感就越强。”。

史蒂夫·森夫特

系统接线:这些星爆束是成年鱿鱼皮肤上的色素团,被抗体染色。放射状突起是肌肉,其他连接线可能是神经。整个图片只有大约一毫米半宽,但包含了如此多的信息,以至于神经生物学家史蒂夫·森夫特(Steve Senft)可以放大潜在神经纤维的骨架,几乎可以解析单个轴突。森夫特说:“我们无法一一追踪,但这就是我们的目标。”。“从这张图中看不太明显,但(仔细看了)数百张之后,你会越来越清楚地了解系统是如何连接的。”

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史蒂夫·森夫特

图案制作者:这幅图像让人联想到一幅法国印象派绘画,其中包含少量蓝色、绿色和紫色叶状结构,这些叶状结构是虹彩细胞,负责乌贼改变其图案和颜色的能力。虹膜像重叠的板一样组织,根据它们彼此之间的间隔,它们反映出不同的色调。卷须状的分支是神经,从大脑传递信息,告诉虹彩池如何定位自己。森夫特说:“这些照片只是真实存在的钥匙孔视图,这是另一个诱人的部分。每次我做新的准备,我都会看到新的东西。”。

史蒂夫·森夫特

色轮:通过显微镜看到的鱿鱼胚胎。其中一些颜色是由于激光反射出生物体内的物质或是注入组织中的染料Senft造成的。红点和黄点是色素团,负责鱿鱼的红色、黄色和棕色色调。虽然它们太小了,在这里看不到,但色团周围有肌肉,就像轮子上的辐条,它们收缩和放松,改变色团的直径,决定斑点的大小。

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史蒂夫·森夫特

脑力:这些线状束是神经,每一根都由称为轴突的小线组成。轴突同时向不同的靶点分支,如色素细胞和虹彩细胞。当一个神经元被激活时,它可以改变一个色团场,使鱿鱼变成燃烧的红色,或者使其像鹌鹑蛋一样有斑点。Senft说:“我在显微镜下看到了几十个这样的轴突,其中一些分支模式的几何形状非常惊人。”。

史蒂夫·森夫特

神经中心:乌贼幼体内部的外观,其身体大部分是透明的。中间红色、热粉红色的管子是“笔”,这是一种硬结构,使鱿鱼原本柔软的身体变得僵硬,在它后面是深绿色的消化系统的局部视图。黑色斑点是色素团。黄色区域即星状神经节是神经系统的组成部分。Senft说:“它们是许多输入和输出汇聚的地方,所以它就像一台主大脑之外的小电脑。”。“你可以看到神经在往哪里走,因为那是一条幽灵般的绿线。”

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史蒂夫·森夫特

通信网络:每个黑圈都是一个色素团,从每个黑圈射出的发光藤蔓都是成年鱿鱼的神经纤维,Senft用一种特殊的染料对其进行染色。森夫特说:“这让你感觉到,所有这些交流就像一张杂乱无章的蜘蛛网。”。像这样的图像帮助他开始了解鱿鱼信号系统的复杂性。

Regan Penaluna是格尔尼卡杂志。

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