揭秘海洋动物的脑

清欢

脑是由神经元所组成的神经系统控制中心，是感情、思考、生命得以维持的中枢。人脑酷似核桃，表面充满了沟沟壑壑，那么海洋动物的脑又是怎样的呢？

原始脑，也可以很聪明

从扁形动物开始，生物出现了中胚层，这使得器官分化成为可能，并促使脑的出现也成为可能。扁形动物的运动能力较其前辈腔肠动物更强，由于经常被外界环境刺激，它的神经系统和感觉器官得到进一步进化：神经细胞逐渐向头部集中，形成“脑”，“脑”后分出若干纵神经索，纵神经索之间有横神经相连，这就形成了大名鼎鼎的梯式神经系统。

扁形动物的“梯式神经系统”虽然比前辈腔肠动物的网状神经系统更高级，但神经细胞并不完全集中于“脑”，还分散在神经索中，因此只能被称为“原始脑”。别看不起原始脑，章鱼会告诉你：原始脑也可以很聪明。章鱼具有相当复杂的神经系统，但位于脑部的神经只是一部分，其中2/3分布在腕足上。因此章鱼腕足的许多复杂动作，都是不经大脑思考的自主行为。章鱼不仅拥有短期记忆和长期记忆的能力，还有学习和模仿能力。通过训练，它不仅能迅速分辨不同形状的物体，还能进行开罐、玩积木等较复杂的动作。自然界中的章鱼还很“贼”，喜欢趁人类不注意时溜上渔船，窃取渔民的劳动果实。狡猾的拟态章鱼还会有意模仿其他海洋动物的移动方式，从而达到混淆视听的目的。

对了，要是看见章鱼随身携带椰子壳可别大惊小怪。它是唯一能够使用工具的海洋动物，而椰子壳就是它的栖身之所。

海洋无脊椎动物虽然没有真正的脑，但是他们的神经系统运作与脊椎动物基本相同，同时结构简单、易于分离。因此，不管海兔、龙虾还是乌贼，都是科学家的最爱，是实验室的常客。

以章鱼和乌贼为代表的头足纲动物，其神经系统是所有无脊椎动物中最复杂的。它们庞大的神经纤维是神经生理学常用的实验材料。1963年的诺贝尔生理奖和医学奖中，就有乌贼的贡献。

大脑无用，吃掉省事

海洋动物的神经系统越复杂，对环境的感知与应变能力就越强。可海洋动物中就有这么一朵奇葩，不仅不珍惜自己的脑，还把它给吃掉了。

作为从无脊椎动物向脊椎动物过渡的物种，海鞘是尾索动物的代表。它的外形很奇特，有的外形像朵花，有的像茶壶，乍一看像植物。要是你胆敢触碰它，它会从体内射出一股强劲水流，以回应你的挑衅。不过海鞘也就这么一招了，一板斧过后就没后招了，只能原地倒伏乖乖认输。

刚出生的海鞘可不这么没用，它的外形像小蝌蚪，因此被称为“蝌蚪体”。这些“小蝌蚪”的尾部很发达，能自由游动，四处去探索海洋的秘密。它的尾部中央是一条脊索，有直达身体前端的神经管，有着堪称复杂的神经系统。一旦“小蝌蚪”长大，就固定在海床上不再挪窝，尾巴也就成了累赘。成年后的海鞘，不仅灵活的尾巴消失了，复杂的神经系统也不见了，仅剩下一个神经节。这便是海鞘会“吃掉”脑的真相。

大脑是消耗能量最多的器官，想通过增加脑容量变得更聪明，不是不可能，而是要付出代价。奥地利生物学家研究发现，脑容量大的雌性孔雀鱼比脑容量小的更聪明，而雄性孔雀鱼则没有差异。与此相应，“大头”的肠道相对较小，繁殖能力也相对较弱，产生后代的数量比正常的孔雀鱼少差不多1/5。这就是变聪明所需付出的代价。

想更聪明，大脑“褶”起来

以海鞘为代表的脊索动物，虽然有了管状神经系统，但因为中枢神经与神经索完全分离，并不算拥有真正的脑。只有海洋脊椎动物才拥有真正的脑——由海洋无脊椎动物的神经节进化而来。

在海洋动物的进化过程中，变化最大的是大脑半球。大脑皮层是大脑用来处理社交、抽象思维、解决问题和处理高级信息的，要变得更聪明就必须拥有更多的大脑皮质。随着从低级到高级的进化，大脑皮质所占的比例越来越大。只是脑袋里的空间终究有限，没法无限增长，于是大脑表面便出现了褶皱：凸起的被称为“脑回”，凹下的被称为“脑沟”。褶皱能使大脑拥有更大的表面积，从而产生较高的智能。换言之，要想更聪明就得拥有更多褶皱。当然褶皱不是随便谁就能有的，而是有准入门槛的，必须海豚和鲸等大型哺乳动物才行。

海豚的脑与人类的极其相似，大脑半球上的脑沟纵横交错，形成复杂的褶皱。体重为250千克的宽吻海豚，脑部重量约为1.5千克，大脑皮层和额叶比人类大脑还大40%。虽然宽，吻海豚的脑重和体重的比值约为0.006，低于人类的0.0193，却远远高于其他灵长类动物，难怪宽吻海豚会比其他灵长类动物聪明了。

海豚不仅能靠回声定位法捕食，还能用“语言”相互交流。海豚的“语言”是一些特殊的鸣叫，每一只海豚都有一个独一无二的名字，它们用这种特殊的鸣叫来呼唤彼此，从不出错。海豚还喜欢照镜子，能辨认出镜子里的自己，这意味着它们拥有自我识别能力。自我识别是拥有智商的显著特征，那么拥有智商的海豚究竟有多聪明呢？

海豚有很强的学习能力，猴子需要经过几百次训练才能学会的，海豚或许只需二十几次就学会了。美国军方看中了海豚的聪颖，征召它们入伍，组成大名鼎鼎的海豚特种部队。这些经过特殊训练后的海豚大兵利用天然声呐系统，能检测到周围112米范围内最小约7厘米的金属物体，是名副其实的“扫雷高手”。

美国军方宣称海豚的抗爆能力比人类强5～6倍，其处变不惊的良好“心理素质”更让人类望尘莫及，借此表明海豚大兵比人类更适合从事水下扫雷工作。不过动物保护组织以及全球动物爱好者对此并不认可，并一直为此奔走呼吁。

目前有消息称，从2017年起美国海军将启用无人潜艇来接替海豚部队的扫雷工作。从20世纪60年代就在军中服役的海豚家族，或许有望在不久的将来从扫雷这一高危工种中解脱出来。