章鱼看起来相当怪异：它们拥有柔软的身体、8只可再生的触手、3颗心脏。与其他无脊椎动物相比，巨大的大脑赋予了它们更高的智力。但章鱼最令人敬佩的还是它们的变色能力，它们可以根据周围环境迅速改变颜色，随意伪装自己。
撰稿 | Harry Baker
编译 | 云杉
编辑 | 白杨/木棉
图源 | pexels/pixabay
伪装是几乎所有头足类动物（包括鱿鱼和墨鱼在内的一种海洋无脊椎动物）的一项共有技能，但章鱼将这种技能提升到了一个全新水平。目前，科学家发现了大约300种章鱼，但并非每种章鱼都能变色，它们使用的伪装机制也可能不同。
一直以来，科学家都对章鱼的伪装机制感到困惑。大约2400年前，古希腊哲学家亚里士多德就详细观察了章鱼的伪装。美国马萨诸塞州东北大学的生物学家莱拉·德拉万（Leila Deravi）说：“尽管章鱼的伪装机制已经被研究了几个世纪，但直到最近才取得进展。”
头足类动物的颜色变化是一个复杂过程，涉及许多不同的机制。这使得章鱼的伪装机制“几乎不可能”被研究透彻，德拉万说：“在过去的几十年里，技术发展使得科学家能够逐渐‘梳理’头足类伪装的各种机制，了解它们是如何起效的。”
皮肤含有色素细胞
章鱼可以改变颜色，是因为它们的皮肤上拥有微小的、含有色素细胞的变色器官。
德拉万说：“每个色素细胞的核心是微小的囊，里面装满了色素，色素囊被弹性基质包围，而弹性基质又与围绕囊的肌肉细胞相连。当这些肌肉细胞收缩时，色素囊就会伸展，使更多的光进入细胞，并反射出颜色。因为色素会吸收某些颜色的可见光，所以从色素细胞中反射出来的光与最初进入细胞的光颜色不同。”
章鱼的皮肤有3层色素细胞，每一层都含有黄色素，可以反射出不同的颜色，顶层细胞反射黄色，中间层反射红色，底层反射棕色。章鱼可以通过收缩肌肉，改变色素细胞的形状来组合这些颜色，从而创造出各种各样的色调。
可以改变皮肤质地
但色素细胞并不是唯一参与变色的结构。一些章鱼的皮肤中还含有虹膜细胞和白色细胞，可以帮助增强颜色。
虹膜细胞比色素细胞稍大，有助于创造更亮和偏金属的颜色。根据2018年的一项研究，虹膜细胞含有一种称为反射蛋白的蛋白质，效果与镜子类似。德拉万说：“白色细胞的大小与色素细胞相似，可以散射或折射光线，并控制颜色的对比度和亮度。”这两种细胞也像色素细胞一样由章鱼的大脑控制。
此外，章鱼可以改变皮肤的质地，这也是它们的伪装能力超强的原因之一。章鱼的皮肤上有被称为乳突的微小凸起，松弛时可以使皮肤像海藻一样光滑，收缩时皮肤就像岩石一样粗糙。德拉万说，乳突也由大脑控制，但这种纹理变化比颜色变化更难理解。
为什么总能融入环境？
许多动物依赖伪装生存，但章鱼却很特别，主要是因为它们可以在截然不同的颜色之间快速转换。“只需要1秒钟，”德拉万说，“我认为最快的转换可能不到0.1秒，比眨眼还快。”相比之下，变色龙可能需要几秒钟到1分钟才能完全改变颜色。
“章鱼之所以能够快速转变颜色，是因为它们的大脑与皮肤表面存在紧密的连接。”德拉万说。与大多数动物不同，章鱼拥有9个大脑，除了它们头部的大脑外，它们的每一只触手上都有一个副脑。科学家认为，每条触手都拥有自己的思想，这可能会在颜色变化中发挥作用。
德拉万说，章鱼皮肤的色素细胞比鱿鱼和墨鱼多，与其他头足类动物相比，章鱼能够创造出更高分辨率的图案。
然而，关于头足类动物的伪装还有一个未解之谜：它们是如何改变肤色与周围环境相匹配的？尽管它们能够产生多种颜色，但大多数章鱼和其他头足类动物实际上是色盲：章鱼的眼睛只有一种感光器，这意味着它们只能检测光的差异，不能识别出颜色。
一种可能的解释是，章鱼的眼睛能够在没有光感受器的情况下看到颜色。2016年的一项研究假设，章鱼眼睛中存在我们未知的结构，可以使头足类动物以与人类和其他动物不同的方式看到颜色。
还有一些理论认为，皮肤中的光感受器可以帮助章鱼匹配周围的颜色。先前的研究表明，当章鱼看不见时，章鱼的触手会对光的强度变化作出反应。然而，目前还没有证据表明这有助于它们看到颜色。
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参考资料
[1]https://www.livescience.com/how-do-octopuses-change-color
[2]https://baike.baidu.com/item/%E7%AB%A0%E9%B1%BC/77798?fr=aladdin#1
