为什么章鱼不打结

为什么章鱼最后不会把它们的手臂打结呢?

希伯来大学的盖伊·利维说耶路撒冷认为他已经找到了答案——在他们的皮肤中有一种神秘的化学物质。Kat Arney采访了他，以了解他为什么卷入这个棘手的问题。

一开始我问这个问题可能会觉得有点奇怪，因为我们的手臂从来不会互相干扰，这对我们来说是很自然的。但是必须要明白的是，章鱼臂的独特形态和结构是如此的灵活，并且能够在其长度的任何一点上变形，这限制了章鱼理解和知道自己确切位置的能力。一方面，我们知道章鱼并不知道自己手臂的确切位置。它不可能一直看到它们。另一方面，它的每条手臂上都有数百个吸盘，它们有附着在任何东西上的反射倾向。

凯特:所以，你的手臂到处都是，章鱼不知道它们到底在哪里。它们浑身都是吸盘，能抓住任何东西。你是如何着手调查章鱼为什么不把自己打结的?

盖伊:所以，不得不说章鱼的手臂是部分自主的。也就是说，刚切除的章鱼臂在切除后还能存活一个多小时。在这段时间里，它会表现得很好。它会抓取物品。我们所做的是试着把两个切除的部分放在同一个盘子里。我们看到它们不会相互抓住。他们几乎会抓住任何东西，或者说，任何东西，但不是彼此。这是第一步，向我们展示了手臂内部有一个内置的机制，可以防止不必要的相互抓取。

凯特，我看到了一个奇怪的画面两只手臂在盘子里摆动。下一步是什么，试图找出到底发生了什么?

盖伊-我们怀疑这和章鱼的皮肤有关。所以，我们把盘子里一只断臂的皮剥了下来。第一只没被削皮的确实抓住了被削皮的手臂的肉。我们把皮肤放在一个塑料圆盘上，然后把这个圆盘放到截肢的手臂上，它没有抓住皮肤。所以我们知道是皮肤内部的某种东西阻止了吸盘利用反射来附着。

凯特:那么，你认为是什么东西在章鱼的皮肤上排斥章鱼的其他手臂?

盖伊:我们怀疑这一定是某种化学物质，但我们不确定，但也可能是某种东西——皮肤的质地。在接下来的实验中我们要做的是从章鱼的皮肤中提取分子来观察我们是否也能防止吸盘被抓。我们把这些分子混合在凝胶里，我们把这种凝胶涂在塑料盘上，我们发现被截肢的章鱼手臂确实避免抓住这种含有章鱼皮肤分子的凝胶。但当我们用鱼皮做同样的事情时，我们嵌入了从鱼皮中提取的分子，然后被切断的章鱼手臂确实抓住了凝胶。

那么，你知道这些神秘分子是什么了吗?

盖伊-我很抱歉这么说不。我们不知道是哪些分子。这是我们的下一步，试图分离出参与这个过程的精确分子。

凯特:这真的很有趣，因为章鱼是一种神奇的动物。但你为什么想知道它怎么会不打结呢?你是否想要建立在更广阔的知识图景之上?

盖伊:除了非常有趣之外，这还有其他的含义，我们也是欧盟委员会项目的一部分。这个项目被称为STIFF-FLOP，它的目标是建造一个柔软的机械臂，它将以章鱼的形状用于医疗目的。我们在这个项目中的部分工作是提供真正的章鱼如何控制它的手臂的生物学信息，工程师们应该从生物学中汲取灵感，并将它们应用到这个软操纵器的控制系统中。

所以也许有一天，你体内会有一个不会打结的章鱼外科医生。

盖伊:这个项目的目标是建造一只手臂。所以，它不需要避开其他的手臂，但也许这个机制可以扩展，这个操纵器可以被编程来避免在到达目标的路上操纵障碍物，就像章鱼避免抓住自己的手臂一样。这个机械手可以使用类似的机制来避免例如，它将被用于人体肠道内的手术。然后它必须爬进去才能到达目标。我们不希望它在路上粘在肠壁上。