拟态章鱼

蛸科拟态章鱼属的一种动物

拟态章鱼

拟态章鱼(Thaumoctopus mimicus)[1],是蛸科拟态章鱼属的一种海洋生物[4][6],又名拟态异蛸[2]。拟态章鱼主要分布于印度尼西亚苏拉威西岛海岸,分布在热带印度-西太平洋地区,是一种浅水章鱼[0][6],它们会根据所遇捕食者的类型来选择模拟对象,能模仿多达15种其他本地海洋生物,是唯一使用拟态作为主要防御手段的章鱼类动物[5][6][8],通常生活在15米以内的软沉积物(淤泥或沙基质)上的沿海水域,如河口水域[6][5]。拟态章鱼的体形中等,一般体长60厘米,每只眼睛上具有伸出小角。身体是浅棕色和米色[6],有八只触手[5]。同时它们表皮上有色包,可以利用色包(色素细胞)来改变它们的皮肤颜色和纹理[9]。拟态章鱼是食肉动物[6],主要食物是小型甲壳类动物和鱼类[5][7]。它们白天活跃于开阔的沙地或泥地平原上,营穴居生活,该环境中存在鲨鱼和梭鱼等大型觅食者的威胁,因此拟态章鱼喜欢模仿在同一栖息地共同出现的有毒物种,如条纹鳐[yáo]鱼、海蛇和狮子鱼等来躲避捕食者[0]。

拟态章鱼(Thaumoctopus mimicus)[2],是蛸科拟态章鱼属的一种海洋生物[5][7],又名拟态异蛸[3]。拟态章鱼主要分布于印度尼西亚苏拉威西岛海岸,分布在热带印度-西太平洋地区,是一种浅水章鱼[1][7],它们会根据所遇捕食者的类型来选择模拟对象,能模仿多达15种其他本地海洋生物,是唯一使用拟态作为主要防御手段的章鱼类动物[6][7][9],通常生活在15米以内的软沉积物(淤泥或沙基质)上的沿海水域,如河口水域[7][6]

拟态章鱼的体形中等,一般体长60厘米,每只眼睛上具有伸出小角[注1]。身体是浅棕色和米色[7],有八只触手[6]。同时它们表皮上有色包,可以利用色包(色素细胞)来改变它们的皮肤颜色和纹理[10]。拟态章鱼是食肉动物[7],主要食物是小型甲壳类动物和鱼类[6][8]。它们白天活跃于开阔的沙地或泥地平原上,营穴居生活,该环境中存在鲨鱼和梭鱼等大型觅食者的威胁,因此拟态章鱼喜欢模仿在同一栖息地共同出现的有毒物种,如条纹鳐[yáo]鱼、海蛇狮子鱼等来躲避捕食者[1]

拟态章鱼是一种常见的物种,分布范围非常大,尽管由于人类的生产活动受到持续破坏,其种群数量似乎有下降的趋势,但还未达到易危群体阈值。截止到2023年,该物种在许多地区都有发现,但尚无专门针对拟态章鱼的已知保护措施[1]。此外,拟态章鱼还具有研究价值,受拟态章鱼的启发,中国科学家融合仿生学、认知科学和现代信息技术,提出拟态计算新理论,并与2023年9月21日成功研制出世界首台结构动态可变的拟态计算机,还在上海通过了国家863计划项目验收专家组的验收[11]

发现命名

1998年,拟态章鱼在印度尼西亚苏拉威西岛海岸被发现。大多数目击事件都来自该国,澳大利亚大堡礁也有人发现过[12][13],在接下来的两年里,科学家们拍摄了九种不同的拟态章鱼——拟态海蛇、狮子鱼比目鱼[8]

因为它首先是在印度尼西亚被发现的,并且能模仿其他海洋生物,所以于2005年定种,并被命名为印度尼西亚拟态章鱼[6][3][4]

形态特征

拟态章鱼是一种中等大小的章鱼,一般体长60厘米(2英尺),每只眼睛上具有伸出小角。其手臂可达62厘米(25英寸)。拟态章鱼的自然颜色是浅棕色和米色,但它通常会呈现更明显的白色和棕色条纹[7],有八只触手[6]

拟态章鱼的身体有数万个色袋,叫作“色包”,它靠一个复杂的肌肉网络控制。色包含色素,并靠色素(颜色)来表现多种色度,通过放松或收缩色袋,拟态章鱼仅用不到1秒就能让自身皮肤与任何背景颜色及图案相一致。[10]

拟态章鱼
拟态章鱼
拟态章鱼
拟态章鱼

分布范围

拟态章鱼主要分布于印度尼西亚苏拉威西岛海岸,范围是热带印度-西太平洋,从澳大利亚东北部(蜥蜴岛)、新喀里多尼亚和巴布亚新几内亚,穿过印度尼西亚,北至菲律宾,在南海,在红海也有分布记录[1]

拟态章鱼分布图
拟态章鱼分布图

栖息环境

拟态章鱼是一种浅水章鱼[14],通常生活在15米以内的软沉积物(淤泥或沙基质)上的沿海水域,如河口水域[6][14]

拟态章鱼栖息在浅水沙滩
拟态章鱼栖息在浅水沙滩

觅食行为

拟态章鱼是食肉动物[7],由于它们喜欢生活在浅水、浑浊的水域中,所以多食用底栖动物,如蠕虫、棘皮动物、甲壳类动物(螃蟹和虾)以及生活在洞穴、隧道和土堆中的鱼类[7][8]

拟态章鱼在寻找猎物时主要是通过虹吸管喷射水流在沙滩上滑行,并用细长的触手伸入珊瑚的裂缝和沙子的洞中,并用吸盘抓住小甲壳类动物并吃掉它们[7][14]

防御行为

拟态章鱼可以利用色包(色素细胞)来改变它们的皮肤颜色和纹理,以融入周围的背景,如藻类覆盖的岩石和附近的珊瑚,除了伪装外,它们还能模仿物体的形状,通过改变行为和身体姿势来模仿一系列不同的海洋动物,如海星比目鱼等一些动物,据此来试图躲避捕食者[6][7][9]

视频暂不可用
拟态章鱼利用色包改变自己皮肤颜色和纹理
视频暂不可用
伪装成鳐鱼的拟态章鱼

其中拟态章鱼主要是使用拟态作为主要防御手段,并被认为能模仿多达15种其他本地海洋生物,如当它不动时,它的身体形态和姿势就像开阔沙地中的小海绵、管虫或集群被囊动物。而且拟态章鱼非常聪明,它们能够辨别出哪种危险的海洋生物会对当前可能的捕食者构成最大威胁,如当拟态章鱼被领地豆娘鱼(Abudefduf sordidus)攻击时,它会模仿豆娘鱼的捕食者海蛇(Pelamis platurus)来保护自己不受伤害[7]

活动特点

拟态章鱼白天活跃于开阔的沙地或泥地平原上,能够用自己的长臂在柔软的基底上创造洞穴,或者经常占据其他动物(螃蟹、鱼、蠕虫)的洞穴作为自己的巢穴,并可能使用这些巢穴作为生活范围内的定期巢穴网络[1][15][16]。拟态章鱼喜欢模仿在同一栖息地共同出现的有毒物种:例如,条纹鳐鱼、海蛇和狮子鱼[1],它们的触手可以挖洞、在地下隧道中穿行,可以利用手臂伸进洞里寻找食物[7][14]

生长繁殖

在交配过程中的拟态章鱼,雄性抓住雌性,并使用它们的交配臂(称为交配臂)将精子囊(称为精囊)插入雌性的主体或外套膜中。几个月后,当雌性产卵时,囊就会被放置在一个保存区域,这些卵在离开雌性身体的过程中已经与包中的精子受精。雄性在交配后几个月死亡,雌性也在产卵后不久死亡[12]

拟态章鱼
拟态章鱼

种群现状

拟态章鱼是一种常见的物种,在其分布范围内的种群数量较多,截止到2023年,没有对该物种具体的种群数据报道,仅有的研究报道,该物种在部分范围内的水平数据有下降的趋势,如由于高死亡率,这可能会对该物种的数量产生影响,但依据拟态章鱼的下降速度评估,其未达到易危群体阈值(大于十年或三代内下降30%)[1]

致危因素

尽管拟态章鱼没有濒临灭绝,但人类的生产活动还是对它们的生存造成一定威胁。如拟态章鱼这一物种多被用于水族馆交易,人类的捕获过程会导致拟态章鱼的高死亡率,这一行为将对拟态章鱼构成潜在威胁。除此之外,拟态章鱼还因喜欢栖息在相对较浅的海水处,并且经常靠近河流出流口,人类的污染水排放将会对其造成伤害[1]

保护级别

在2016年,拟态章鱼被《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》列为无危(LC)物种[1]

保护措施

截止到2023年,该物种在许多地区都有发现,但尚无专门针对拟态章鱼的已知保护措施[1]

近似物种

拟态章鱼属(Thaumoctopus)是单行属,该属仅有拟态章鱼一个种[17],它和斑马章鱼同为蛸科(Octopodidae)物种,两个物种分数不同的属,但两者形态非常相似,具体区别如下[18][10][19]

名称区别分布图片
拟态章鱼(Thaumoctopus mimicus)主要为浅棕色/米色,布满白色和棕色条纹,会把自己埋进沙中。会模仿其他生物[7]主要分布于印度尼西亚苏拉威西岛海岸,分布在热带印度-西太平洋地区[1][7]
斑马章鱼(Wunderpus photogenicus)主要为红褐色,布满白色条纹和斑点。随着年龄增长,斑纹变得更加繁复。不会像拟态章鱼那样模仿其他生物[20][21][18]主要分布从菲律宾瓦努阿图的印度-马来亚群岛的热带浅水区[20]

相关文化

电影

导演卢克·贝松打造的《星际特工:千星之城》中,珍珠人出现拟态章鱼元素,皮肤呈半透明,皮肤之下是能扩大和收缩的细胞,称为色素细胞[22]

珍珠人
珍珠人

科学研究

2023年9月21日,受拟态章鱼的启发,中国科学家融合仿生学、认知科学和现代信息技术,提出拟态计算新理论,并成功研制出世界首台结构动态可变的拟态计算机,并在上海通过了国家863计划项目验收专家组的验收[11]

随时改变身体各部分的颜色
随时改变身体各部分的颜色

参考资料 22

  1. Mimic octopus — IUCN
  2. https://www.mapress.com/mrs/article/view/mr.25.2.1
  3. 拟态异蛸 — inaturalist.org
  4. Thaumoctopus mimicus — GBIF
  5. Thaumoctopus mimicus — COL
  6. The Talented Mimic Octopus — amnh
  7. Mimic octopus — EOL
  8. Mimic Octopuses — marinebio
  9. https://www.journals.uchicago.edu/doi/pdf/10.1086/BBLv218n1p15
  10. 拟态章鱼 — 科普中国
  11. 我国成功研制世界首台拟态计算机 — 中国政府网
  12. Mimic Octopus — nationalgeographic
  13. Mimic Octopus Makes Home on Great Barrier Reef — blogs.scientificamerican
  14. Diving with Mimic Octopus — dive-the-world
  15. 参考 16
  16. Thaumoctopus — GBIF
  17. 瞩目奇蛸 — inaturalist.org
  18. Wunderpus photogenicus — GBIF
  19. Wunderpus — IUCN
  20. Individually Unique Body Color Patterns in Octopus (Wunderpus photogenicus) Allow for Photoidentification — PMC
  21. 每秒18万!《星际特工:千星之城》的珍珠姑娘来之不易 — 影视工业网

注释

  1. elongate papillae over each pronounced eye.
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