章鱼如何改变它的颜色?为什么章鱼要改变其颜色?
章鱼可厉害了,水下伪装大师,幻术专家,长得又萌还好吃……呃,还聪明。尤其是它们出神入化的变色本领最是令人惊叹。今天咱就聊聊章鱼。
章鱼是怎么做到快速改变体色的
章鱼的皮肤:章鱼的皮肤中有好几层色素细胞,分为黑、红、黄、白、棕等类型。这些色素细胞像一粒粒柔软的橡胶球,可以被挤压和拉伸,不同色素细胞里面分别装有不同颜色的色素。
章鱼皮肤中,色素细胞、肌肉细胞、神经纤维三者组成一个变色单元,色素细胞位于中央。肌肉细胞在色素细胞周围放射状分布,紧拉着色素细胞。当神经指挥肌肉收缩时,色素细胞被拉平,色彩显现出来;而肌肉舒张时,色素细胞收缩,色素颗粒也集中到一起,颜色就消失了。
图:色素细胞收缩态↑
图:色素细胞伸展
态↑
章鱼的视觉:章鱼能变换上千种体色,但它们的眼睛竟然是没有色觉的!是的,章鱼全是色盲,只能看到不同灰度的灰色。怪了,那它们怎么感知颜色呢?
图:眼挺大,但色盲↑
章鱼大神自有高招,眼睛只管看路,负责看颜色的居然是它们的皮肤。科学家发现,分布在我们视网膜细胞内的感光蛋白——视紫红质,竟然存在于这些头足类动物的皮肤色素细胞内,这些色素细胞也相当于章鱼的眼睛。
也就是说,章鱼改变体色很可能根本无需劳烦大脑,用皮肤细胞识别出颜色后就能直接形成神经冲动,控制肌肉细胞改变身体颜色了。
章鱼改变颜色的原因
首先当然是伪装了。章鱼天敌多了去了,又好吃又游不快,在海里也就欺负欺负螃蟹,所以伪装至关重要。章鱼通过变色把身体融入环境中,甚至在变色的同时用收缩部分体表肌肉的方法将身体纹理、质感一并改变,让捕食者无从发现。
图:没这红圈谁看得见它↑
有些章鱼还会改变身体形态,模仿其它厉害的生物,以此吓退对手。最常见的是模仿有毒的狮子鱼、模仿比目鱼、模仿海蛇等。
图:我是比目鱼
其次是迷惑猎物。章鱼在捕猎螃蟹时,会频繁变换体色,对螃蟹施加“幻术”,令螃蟹被“催眠”。这点有争议,但纪录片中螃蟹在面对快速变色的章鱼时确实会变得傻乎乎的,愣在那里等死。
图:爬到岸上也跑不了
第三是表达情绪。当然这是给同类看的。当章鱼愤怒、紧张、害怕、兴奋时,它们都会用不同身体颜色来表达。害怕时变白,愤怒时则是深色;求偶和争斗中,认输放弃时会变成白色,获胜或求偶成功则会波浪式变色或者显出金属光泽。
图:离我远点!
最后是欺骗。雄性章鱼和乌贼都会通过改变体态体色模仿雌性,去找“情敌”进行“假交配”……原来章鱼也搞基???还真不是。
原来,雄性章鱼性腺并不发达,一次交配后需要很长时间恢复储备。所以这种行为的目的是消耗对手的精子储备,给自己制造机会。
最后
章鱼智商很高,其实它们离高等智慧生物只有一步之遥,但它们的寿命实在是太短暂了——基本活不过三年。这使章鱼没有足够的时间去发展更高等的思维能力。如果给它们三四十年的寿命,它们肯定能学会制造工具、配合狩猎甚至艺术创作,那海洋中的霸主就是它们了。
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章鱼是水下最迷人的生物之一,你越是了解这种动物,你就会变得越好奇!
这些生物属于章鱼科,体重在3-10公斤之间。它们的寿命很短(1-2年),有33,000个基因,这比人类拥有的基因要多很多!它们生活在海洋中,喜欢温暖和热带的海水。尽管有几类章鱼生活在离海洋表面较近的地方,但大多数章鱼生活在黑暗的海底或深水中。它们是食肉动物,经常以蛤、龙虾、鱼和虾为食。
- 图注:章鱼会改变颜色以匹配周围环境。
章鱼有八只手臂和三颗心;它们属于软体动物,血液为蓝色,通过喷墨来吓跑捕食者。它们非常聪明,能够使用工具,如椰子壳!
- 图注:章鱼非常善于挤进狭小的空间!
章鱼属于头足类动物,这是动物王国中的独特群体。此类的动物可以根据周围环境或执行特定活动来更改颜色。
章鱼尤其善于融入周围的环境,要么伪装自己,要么与其他个体交流。事实上,它们可以在眨眼间改变肤色,以匹配周围环境,从而隐藏自己。
章鱼如何改变它的颜色?
章鱼在皮肤表面以下有专门的细胞,称为染色质体。每个染色质体在其中心有一个称为细胞弹性囊的弹性囊。每个囊都充满了不同颜色的色素 ——红色、黄色、黑色或棕色。
因此,当章鱼收紧肌肉时,色素囊被拉宽。这使得色素在章鱼的皮肤上更加明显。当肌肉放松时,色素囊收缩回正常大小,色素不那么明显,因此章鱼会恢复到原本的颜色。
- 图注:你能在这张照片上认出章鱼吗?
章鱼中的每个染色体细胞都附着在神经上。章鱼的神经系统控制着细胞的紧缩和松弛。 因此,当章鱼想要伪装自己时,它的大脑会发出信号,使染色体立即膨胀!
为什么章鱼会改变它的颜色?
章鱼需要改变颜色的原因有很多。以下是其中的几个:
生存
试想一下,在野外生存是多么困难。它们总是担心接下来会在哪里找到自己的下一餐,同时不会成为别人的晚餐!在这方面,章鱼的变色能力使其比其他动物具有优势。
- 图注:一只章鱼躲避它的掠食者。
章鱼可以模仿其他动物的栖息地,通过这样做,它们可以非常有效地伪装自己。一些研究已经能够观察到这一现象。在一次这样的研究中,研究人员发现章鱼会尽可能快地游到一群鱼中来。然后,它们会改变自己的肤色,看起来像鱼!当周围有掠食者时,这使得它们很容易隐藏自己,特别是对于那些使用视觉线索狩猎掠食者。
食物
众所周知,章鱼在攻击猎物时会改变颜色。这是章鱼用来诱骗猎物以为自己不是章鱼的众多惊人策略之一!
一项特殊的研究表明章鱼在攻击猎物之前,之中和之后如何改变其颜色。章鱼攻击螃蟹时会改变颜色,这项研究发现它们按以下顺序改变了颜色:(i)在发现猎物之前,它们会显示出一系列颜色; (ii)在发现和攻击猎物时,它们的颜色从浅橙色到灰色不等; (iii)章鱼靠近猎物后,章鱼变得无色且几乎透明; (iv)在捕获猎物时,章鱼皮肤上出现斑点; (v)之后,章鱼又开始展示几种颜色。
模仿
动物界中的几种生物已经掌握了模仿艺术,使它们能够欺骗常见的掠食者。从伪装到装死,动物们在这方面有许多花招!
特别是模仿章鱼(Thaumoctopus mimicus),是一种非常迷人的动物,它在欺骗掠食者方面做得非常出色! 相对较小的模拟章鱼主要生活在浅水区,呈浅棕色。 真正让我们感到惊奇的是,这种章鱼不仅能伪装自己,而且还能改变它身体模仿成其它动物形状!
- 图注:模仿鱿鱼的章鱼
例如,印尼研究人员发现,模仿章鱼改变了颜色,并改变其身体模仿各种鱼,如模仿狮子鱼和小热带鱼(见下面的照片)。
做梦
最近,科学家发现章鱼在睡觉做梦时也会改变颜色! 这一发现强调了视叶在章鱼中的作用,当章鱼睡觉时,视叶会发出神经元。反过来,色素细胞会膨胀,从而释放出色素,使章鱼在睡觉时看上去在不断地闪烁。