研究揭示:Cuttlefish 通过手臂进行“交流”
ig. 1. 在成年 Sepia officinalis (A–D) 和幼年 Sepia bandensis (E–H) 中观察到的四种不同的手臂挥动信号:“Up” sign (A, E):最常展示的手势,其特征是第一对手臂向上伸展,第四对手臂向外伸展,而第二对和第三对手臂在中部扭曲。“Side” sign (B, F):所有手臂都向身体的一侧滚动,形成横向展示。“Roll” sign (C, G):所有手臂都塞在头部下方并滚动,改变其形状以突出眼睛。“Crown” sign (D, H):以快速“吐”的动作为特征,手臂排列成皇冠状。
科学家们发现,Cuttlefish 使用独特的手臂动作相互交流,为这些本已非凡的海洋生物增添了新的维度。
来自巴黎高等师范学院和意大利理工学院的研究人员已经确定了特定的手臂手势,他们将其命名为“arm wave signs”,这些手势似乎是 Cuttlefish 之间的一种通信系统。本月发表在 bioRxiv 上的这项研究表明,这些水下信号可以通过视觉和水中的振动来感知——本质上创造了一种多感官的对话。
据研究人员称,这项新发现的行为涉及两种 Cuttlefish 物种中遵循特定模式的独特手臂动作。这些 arm wave signs 涉及有意识的、富有表现力的手臂波动,可以持续几秒钟,并可以以各种序列组合。
由 Sophie Cohen-Bodénès 和 Peter Neri 领导的研究小组,通过数月的观察记录了这些动作。他们确定了四种不同的手势,分别命名为“up”、“side”、“roll”和“crown” signs。每种动作都涉及不同的手臂位置和起伏运动,通常与 Cuttlefish 皮肤上的颜色变化相结合。
这项发现特别有趣的是,Cuttlefish 对这些信号的反应因其方向而异。当向动物展示其他 Cuttlefish 进行这些手臂挥动的视频时,与倒置的视频相比,当视频正向显示时,这些动物更有可能“挥手回应”——类似于人类感知面孔和其他社会相关展示的方式。
但或许最令人惊讶的是,研究人员发现证据表明,这些手臂动作可能不仅可以通过视觉感知,还可以通过水中的振动感知。使用专门设计的回放实验,他们记录了这些手臂动作产生的机械波,并将它们回放给测试对象。
研究人员发现,这些信号通过多个感觉通道工作。通过使用专门的回放实验,他们证明 Cuttlefish 可以通过视觉和水运动检测来感知这些通信。
与向后播放或乱序播放的版本相比,Cuttlefish 对原始录音的反应更强烈——这表明它们可以检测到这些水运动中有意义的信息。
这种双通道通信系统可能利用了 Cuttlefish 的侧线和平衡囊,这些感觉器官可以检测水运动和低频振动。这些发现表明,头足类动物的交流与脊椎动物中看到的视听交流之间存在着有趣的相似之处——尽管它们是独立进化的。
该团队指出了令人着迷的进化相似之处,表明正如头足类动物独立进化出类似于脊椎动物的相机式眼睛一样,它们用于检测水运动的感觉系统可能已经进化到具有类似于脊椎动物听觉的交流功能。
这些 arm signs 背后的确切含义仍不清楚。研究人员在各种情况下观察到它们——在交配、狩猎、防御情况中,有时甚至是自发地。这表明这些 signs 可能根据情况服务于多种目的。
这一发现为理解海洋无脊椎动物的交流开辟了新的途径,并增加了我们对头足类动物智能的赞赏。这些在水下进行的、出人意料的复杂“对话”突出了我们仍有多少需要了解动物王国的交流方式。
展望未来,研究团队希望探索这一发现如何为理解截然不同的动物物种之间的交流提供见解,从而可能为理解不同生物如何与其环境互动开辟新的途径。