据达特茅斯学院研究人员周四在《当代生物学》期刊上发表的一项突破性研究，章鱼能够利用镜子找到隐藏在视线之外的食物。这一发现首次证明了无脊椎动物能够利用反射表面收集环境信息，此前这种认知能力仅在少数脊椎动物中被观察到，包括某些哺乳动物和鸟类。该研究为理解动物界空间认知的进化开辟了新的途径。
该研究由玛丽·基塞勒领导，她是达特茅斯瓜里尼研究生院二零二五届博士毕业生，目前在瑞士弗里堡大学担任博士后研究员。基塞勒和她的同事利用达特茅斯专用章鱼实验室中饲养的三只加利福尼亚双斑章鱼设计了一系列实验。该实验室是一个专门研究这些非凡智慧海洋动物认知能力的专业设施。
在实验设置中，研究人员将螃蟹等食物放置在章鱼无法直接看到但可以通过水箱中放置的镜子看到的位置。这些动物有机会观察镜中的反射，然后导航到食物的实际位置。值得注意的是，章鱼在大约百分之七十三的情况下正确识别了食物的真实位置，这一成功率远远超出了仅凭偶然所能预期的水平，证明它们真正理解了镜像与真实物体之间的空间关系。
至关重要的是，章鱼学会了不去攻击镜子中可见的螃蟹图像，而是将反射作为信息来推断食物来源的实际位置。这种区分非常重要，因为它表明这些动物理解镜中的图像是一种表征而非真正的猎物，并且能够将这种视觉信息转化为寻找隐藏食物的空间策略。此前的研究已经表明章鱼在某些情况下能够识别自己的倒影，但这项研究更进一步，证明了章鱼能够将镜子作为环境工具进行功能性使用。
这项研究的意义远远超出了章鱼行为研究的范畴。此前，利用镜子理解空间关系的能力仅在脊椎动物物种中有记录，包括类人猿、海豚、大象以及乌鸦和喜鹊等某些鸦科鸟类。章鱼的进化谱系在五亿多年前就与脊椎动物分道扬镳，但它们独立发展出了类似的认知能力，这一事实表明复杂的空间推理可能通过趋同进化多次独立出现，而非从共同祖先继承而来。
该研究还揭示了章鱼非凡的神经结构。章鱼拥有约五亿个神经元，分布在一个高度去中心化的神经系统中。与认知处理集中在大脑的脊椎动物不同，章鱼三分之二的神经元位于触腕中，形成了一种与哺乳动物认知根本不同的分布式智能。尽管神经组织方式如此截然不同，章鱼仍能使用镜子，这挑战了关于复杂空间推理所需神经前提条件的现有假设。
展望未来，达特茅斯团队计划扩展研究，以考察章鱼是否能将镜子用于其他目的，例如监测潜在威胁或探索陌生环境。研究结果还可能在设计圈养头足类动物的丰容方案方面具有实际应用价值，因为镜子可以提供认知刺激，有助于这些高智商动物在水族馆和实验室环境中的福利。
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