關于地球生命起(qǐ)源的問題，學(xué)術界長(cháng)期存在一種(zhǒng)普遍認同的觀點，即地球生命是地球環境經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的演化和作用後(hòu)形成(chéng)的，簡而言之就是地球生命是土生土長(cháng)的。但從上世紀七十年代開(kāi)始，就有科學(xué)家提出了另外一種(zhǒng)觀點，認爲地球生命有可能(néng)來自外太空，或者是部分生物原本不屬于地球，是從外太空進(jìn)入地球的，其中頗有争議的一種(zhǒng)生物就是章魚。
在我們的印象中，章魚确實是一種(zhǒng)外形比較奇特的海洋生物，而且它的行爲也讓人匪夷所思。2018年3月有一篇名爲《Cause of Cambrian Explosin -Terrestrial of Cosmic?》的文章發(fā)表在權威期刊《生物物理學(xué)與分子生物學(xué)進(jìn)展》上。值得一提的是，這(zhè)份論文由三十多位科學(xué)家共同完成(chéng)，因此它的權威性不言而喻。
該論文主要對(duì)寒武紀生命大爆發(fā)事(shì)件進(jìn)行闡述和分析，其中還(hái)以章魚爲例子進(jìn)行剖析，最終得出的結論是“章魚可能(néng)是來自外太空的生命”。如果不說這(zhè)是來自一篇權威期刊且由三十多位科學(xué)家共同提出的觀點，相信很多人都(dōu)會抨擊這(zhè)種(zhǒng)觀點異想天開(kāi)。那麼(me)章魚爲何會成(chéng)爲科學(xué)家們的研究對(duì)象？寒武紀大爆發(fā)的原因又是什麼(me)呢？
章魚有什麼(me)特别之處？
章魚是一種(zhǒng)軟體動物，也是無脊椎動物，它的身體不僅比其他海洋生物都(dōu)要奇特，還(hái)比其他海洋生物都(dōu)要“智能(néng)”。首先說說它身體的奇特之處，章魚渾身上下隻有頭部和腿部，八條腿連接着頭部，身體十分柔軟，隻要放一個瓶子在章魚面(miàn)前，它很快就會鑽進(jìn)去。一般生物隻有一個心髒，而章魚體内竟然有三個心髒。
根據研究，章魚的第一個心髒是位于頭部的主心髒，它的主要功能(néng)是供應全身的血液。另外兩(liǎng)個心髒分别位于身體兩(liǎng)側鰓部的位置，它們的功能(néng)也主要是供血。盡管我們還(hái)無法确定外星生命是否存在，外星生命是否有心髒，但章魚的三個心髒和其他生物相比簡直太奇特了。章魚體内更奇特的是大腦系統，據研究它有兩(liǎng)個大腦系統。
絕大多數動物隻有一個大腦系統，而章魚有兩(liǎng)個大腦系統，其中一個大腦系統負責對(duì)頭部的控制，另一個負責對(duì)觸手的控制。科學(xué)家表示，這(zhè)樣的結構讓章魚能(néng)夠非常及時地察覺周圍環境的情況然後(hòu)迅速作出反應。章魚全身上下的神經(jīng)元數量至少超過(guò)5億個，因此它是海洋生物中擁有神經(jīng)元數量最多的生物之一。
這(zhè)些神經(jīng)元不僅幫助章魚快速建立起(qǐ)反射線路，還(hái)讓章魚擁有超強的學(xué)習能(néng)力。此外，章魚還(hái)有一項技能(néng)是令人類瞠目咋舌的，那就是它可以輕易地改變自己身體的形态，這(zhè)得益于章魚是軟體動物。軟體動物不存在骨折問題，而且能(néng)夠在大腦的控制下随意地改變形态，因此章魚有時候在海底會僞裝成(chéng)海蛇，有時候會僞裝成(chéng)水母，以此來逃避天敵的捕食。
寒武紀生命大爆發(fā)事(shì)件發(fā)生了什麼(me)？
該論文的主要内容是研究寒武紀生命大爆發(fā)，章魚作爲其中一個重要的例子被單獨作爲研究對(duì)象。相信對(duì)地球曆史感興趣的朋友應該聽過(guò)“寒武紀生命大爆發(fā)”，這(zhè)一事(shì)件指的是在大約5.42億年前至5.3億年前的寒武紀，地球上突然間出現了大量無脊椎動物，而且這(zhè)些無脊椎動物的門類衆多，其中包括節肢動物、腕足動物、海綿生物、蠕形生物等。
然而考古學(xué)家卻長(cháng)期未在寒武紀更早的時期發(fā)現這(zhè)些無脊椎動物的祖先化石，因此古生物學(xué)家將(jiāng)這(zhè)一事(shì)件定義爲“寒武紀生命大爆發(fā)”。據了解，達爾文曾在《物種(zhǒng)起(qǐ)源》中就提到了這(zhè)一事(shì)件，他對(duì)于生命大爆發(fā)的現象也感到疑惑，甚至認爲這(zhè)一事(shì)件會成(chéng)爲反對(duì)者攻擊進(jìn)化論的有力武器。即使如此，達爾文仍然認爲大爆發(fā)中出現的生命應該來自前寒武紀時期的祖先。
近代考古研究在我國(guó)雲南澄江、加拿大布爾吉斯生物群以及凱裡(lǐ)生物群分别發(fā)現了頁岩型生物群，它們的出現爲生物大爆發(fā)提供了确鑿的證據。時至今日，寒武紀生命大爆發(fā)的原因仍不明确，因此被國(guó)際學(xué)術界列入“曆史十大科學(xué)難題”之一。
爲什麼(me)會發(fā)生生命大爆發(fā)？
在不同大陸發(fā)現的寒武紀生物群引起(qǐ)了衆多古生物學(xué)家和支持進(jìn)化論學(xué)說的人的興趣，他們認爲通過(guò)對(duì)這(zhè)些古生物化石的研究有助于揭開(kāi)寒武紀爆發(fā)的原因。經(jīng)過(guò)一百多年的研究，目前國(guó)際學(xué)術界存在兩(liǎng)種(zhǒng)主要觀點。第一種(zhǒng)觀點認爲寒武紀爆發(fā)其實是假象，古生物學(xué)家所發(fā)現的“生物爆發(fā)”其實隻是片面(miàn)的認知，因爲曆史上确實存在過(guò)前寒武紀生物。
這(zhè)些生物可能(néng)就是寒武紀爆發(fā)時出現的無脊椎生物的祖先，但他們因爲地址記錄的不完全而出現“化石斷檔”的情況。之所以會造成(chéng)化石斷檔，是因爲經(jīng)過(guò)地質研究發(fā)現，寒武紀地層經(jīng)過(guò)熱和壓力的作用前寒武紀的生物化石幾乎都(dōu)被銷毀了。但後(hòu)來有古生物學(xué)家在前寒武紀化石沉積層裡(lǐ)發(fā)現了藍藻等簡單原核生物的存在，導緻這(zhè)一觀點的說服力下降。
第二種(zhǒng)觀點認爲，寒武紀爆發(fā)是真實發(fā)生過(guò)的事(shì)件，它的發(fā)生可以從物理環境和生态環境兩(liǎng)個方面(miàn)去探讨。1965年美國(guó)兩(liǎng)位物理學(xué)家提出了一種(zhǒng)觀點，認爲寒武紀爆發(fā)是地球大氣的氧氣水平突增造成(chéng)的。前寒武紀時期地球大氣中氧氣含量十分稀少，經(jīng)過(guò)藍藻等微生物的長(cháng)期努力後(hòu)，大氣中的氧氣逐漸積累了起(qǐ)來。
氧氣一方面(miàn)爲無脊椎動物提供呼吸氣體，另一方面(miàn)在大氣中形成(chéng)臭氧層，以吸收來自太陽的紫外線。而在該論文中，科學(xué)家們認爲寒武紀大爆發(fā)還(hái)存在另一種(zhǒng)可能(néng)性，即外來天體給地球帶來了大量種(zhǒng)類的生命，這(zhè)些生命在地球上遇到了适宜的生存環境後(hòu)便大量繁衍，章魚可能(néng)就是其中一種(zhǒng)無脊椎動物。
爲什麼(me)章魚會成(chéng)爲研究對(duì)象？
在該研究中，科學(xué)家不僅列舉出了章魚與其他海洋生物截然不同的地方，還(hái)針對(duì)其内在組成(chéng)進(jìn)行了深入分析。首先，章魚擁有3.3萬個蛋白質編碼基因，這(zhè)個數量比人類還(hái)要多。更多的蛋白質編碼基因使得章魚擁有更多的蛋白質生成(chéng)方式，生成(chéng)的蛋白質種(zhǒng)類也更多樣，從宏觀的角度上來看，章魚的身體構造、智力表現等都(dōu)與蛋白質編碼有關。
其次，章魚還(hái)具有編輯RNA的能(néng)力。一般生物體内的蛋白質合成(chéng)需要經(jīng)過(guò)DNA—RNA的過(guò)程，DNA起(qǐ)到總指揮的作用，而RNA在中間起(qǐ)到傳遞遺傳信息的作用，并且最後(hòu)直接指導蛋白質的合成(chéng)。然而章魚在蛋白質合成(chéng)過(guò)程中并不需要DNA的參與，它的RNA就肩負起(qǐ)了總指揮和傳遞信息的任務。
科學(xué)家認爲，這(zhè)種(zhǒng)直接通過(guò)RNA進(jìn)行蛋白質編輯的能(néng)力讓章魚擁有更強的進(jìn)化能(néng)力，更強的進(jìn)化能(néng)力意味着它們對(duì)地球環境變化的适應能(néng)力更強，這(zhè)也是爲什麼(me)章魚經(jīng)曆了幾億年的曆史仍然不衰落的原因。更重要的是，章魚的聰明程度超出大多數人的想象，它們能(néng)夠制定聰明的計劃、學(xué)會使用工具、擅長(cháng)僞裝等，曆史上有許多實驗都(dōu)能(néng)證明這(zhè)些特點。
加拿大萊斯布裡(lǐ)奇大學(xué)的心理學(xué)家珍妮弗·馬瑟從1972年開(kāi)始研究章魚，她于1984年在百慕大海域進(jìn)行野外科考時發(fā)現了章魚聰明的表現。她觀察到一隻章魚捕捉了幾隻螃蟹後(hòu)將(jiāng)它們帶回了巢穴，然後(hòu)它并沒(méi)有立即吃掉獵物，而是轉身沖到洞穴外用觸手抓起(qǐ)石頭，然後(hòu)一塊塊地堆積在洞穴的門口，最後(hòu)形成(chéng)一堵石牆將(jiāng)洞口被堵塞住，然後(hòu)轉身享受自己的美食。
章魚給人們帶來了什麼(me)啓發(fā)？
實際上科學(xué)家在上個世紀就已經(jīng)注意到章魚這(zhè)種(zhǒng)奇特的生物，除了研究它們身上奇特的地方之外，科學(xué)家還(hái)從章魚的身上得到一些啓發(fā)，用于發(fā)展仿生學(xué)。2015年，英國(guó)南安普敦大學(xué)和美國(guó)麻省理工學(xué)院組建了一支聯合團隊，該團隊從章魚身上獲取靈感，開(kāi)發(fā)出一種(zhǒng)類似章魚能(néng)在水中收縮并以超快速度推進(jìn)和加速的機器人。
根據研究發(fā)現，章魚之所以能(néng)夠實現快速推進(jìn)和加速，是因爲它可以先利用海水來填充自己的身體，然後(hòu)快速將(jiāng)水噴射出去，從而爲身體産生推力，實現快速逃逸。聯合團隊據此研究出了一架體長(cháng)隻有30厘米的仿生機器人，它仿照章魚快速推進(jìn)的原理，能(néng)在吸水後(hòu)迅速將(jiāng)水發(fā)射出去，以獲得向(xiàng)前運動的推力。
除此之外，建築學(xué)家還(hái)從章魚的皮膚上獲得靈感，認爲章魚特殊的皮膚結構可用于建築外層的設計，以自動調節光線進(jìn)入建築内部。
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