在海邊的潮間帶,你或許曾俯身觀察那些拖著螺殼、緩慢爬行的小生物——寄居蟹。它們一旦察覺周圍有異動,便會立刻縮進殼里。這種本能的退縮行為,是它們對生存風險的敏銳反應。然而,有趣的是,不是所有寄居蟹都同樣膽小謹慎。一些寄居蟹在受驚后可以更快地恢復活動,甚至在面對潛在危險時顯得更加大膽。
長著許多感毛的寄居蟹(圖片來源:作者使用AI生成)
是什么因素決定了這些微妙而穩定的個體差異?最新一項由英國普利茅斯大學團隊進行的研究給出了一個意想不到的答案,可能是它們螯足上的細小毛狀結構,科學家稱之為“感毛”(sensilla)。這類微型的感覺器官,就像是寄居蟹的雷達與天線,負責偵測周圍世界的每一絲變化。而毛發越多,或許就意味著它們越有底氣,危險過后快速走出殼外。
感覺毛發——寄居蟹的“風險雷達”
在看似簡單的寄居蟹行為背后,隱藏著一套復雜的感知系統。英國普利茅斯大學的一項研究發現,寄居蟹能否“大膽”走出殼外,竟與它們螯足上那些細小的感毛有關??茖W家以常見的北方寄居蟹(Pagurus bernhardus)為研究對象,想要揭示這些感覺器官是否會影響它們的決策方式。
北方寄居蟹(圖片來源:Wikipedia)
研究團隊首先在實驗室中設計了一個驚嚇-恢復測試,當寄居蟹受到輕微刺激時,如水波或振動,它們會立刻縮進殼中,進入防御模式。隨后,研究者記錄每只蟹花費多少時間再次探出身體,從而衡量其 “冒險傾向”。緊接著,他們等待這些寄居蟹自然蛻殼,然后將脫落的螯足殼體送入掃描電子顯微鏡下進行觀察,以非侵入的方式測定每平方毫米上的感毛數量。
寄居蟹鰲上的感毛(圖片來源:參考文獻[1])
結果表明,感毛越密集的寄居蟹,反應越快,表現得也越大膽。不僅如此,感毛多的個體在多次實驗中的行為也更加大膽穩重。換句話說,這些螯足上的微小毛發,不僅提升了寄居蟹感知環境風險的能力,它們在面對相似的刺激時,恢復出殼的時間不會忽長忽短,而是保持在一個較為固定的范圍。。研究者認為,感毛越多,相當于接收到的“情報”越豐富、越清晰,決策所依賴的信息也就越充分,因此能更快做出反應。
寄居蟹的感覺也集中在觸角上
除了鰲上的絨毛,寄居蟹那對靈活的小觸角也是他們的一種感知器官,這對觸角的轉動方向,竟然可以像人的眼睛那樣反映出注意力的焦點,科學家甚至用“觸角凝視”來形容它們的專注行為。
一項由英國普利茅斯大學團隊主導的研究,把觸角轉動方向作為寄居蟹注意力變化的指標,設計了一個極具創意的實驗。他們讓寄居蟹暴露在四種不同的氣味信號中,包括食物(潮間帶常見軟體動物——狗螺(Tritia reticulata)的組織)、捕食者(可捕食寄居蟹的綠蟹(Carcinus maenas)的組織)、同類、以及對照的等量處理過的無氣味組織浸泡液。然后,研究人員記錄寄居蟹的觸角是否朝向刺激源移動,是否快速、持續地“盯住”這個方向,就像人類的眼睛會轉向突發事件一樣。
寄居蟹的觸角(圖片來源:作者拍攝)
更巧妙的是,研究者還設置了不同的脆弱狀態,一些寄居蟹有殼保護,一些是“裸蟹”;部分實驗在明亮白光下進行,部分則在模擬夜間環境的紅光下進行。結果顯示,在“最脆弱”無殼加白光的狀態下,寄居蟹更容易將注意力集中在捕食者氣味或同類氣味上,說明它們會在高風險時優先處理可能影響生存的信息。
而帶殼的寄居蟹在面對這些氣味信號時,會更長時間地保持觸角朝向刺激源,換句話說,它們似乎更有多余的注意力去深入分析環境,而不是像“裸蟹”那樣焦慮地快速轉移注意力。這一現象被研究者解釋為一種自主性注意控制行為,也就是說,這些小小的甲殼動物不僅能被外部刺激吸引,還能根據自身狀態自主決定關注多久。
這項研究打破了過去對無脊椎動物認知能力的低估,即使沒有復雜大腦、不會眨眼的寄居蟹,也可能具備調節注意力分布的能力,甚至表現出某種程度的初步意識
總結
誰能想到,一只躲在螺殼里的小寄居蟹,竟能讓我們重新發現動物的個性、感知與認知?它們螯足上那些肉眼難辨的細毛,不只是皮膚的延伸,而是連接外部世界的信息采集器;那對靈活轉動的觸角,也不只是嗅探器,而是指向注意力焦點的神經感受器。
這兩項研究揭示了一個共通的信息,動物并不只是被動地接受環境刺激,而是主動地解讀周圍的世界,并據此做出判斷與反應。更重要的是,這種能力的存在并不取決于大腦的復雜程度,而可能早已在億萬年的進化中,在某個甲殼類的螯足或觸角里悄然生根。
參考文獻:
[1] Drummond, Ari, et al. "A sensory investment syndrome hypothesis: personality and predictability are linked to sensory capacity in the hermit crab Pagurus bernhardus." Proceedings B 292.2050 (2025): 20250932.
[2] Watanabe, Noelle M., et al. "Quantifying personality in the terrestrial hermit crab: different measures, different inferences." Behavioural Processes 91.2 (2012): 133-140.
[3] Drummond, Ari, et al. "Shifting attention: Assessing antennular ‘gaze’in the hermit crab Pagurus bernhardus." Animal Behaviour 225 (2025): 123233.
作者丨Denovo科普團隊(褚宏偉博士 湖南師范大學碩士生導師;楊超 博士)
審核丨黃乘明 中國科學院動物研究所研究員 中國野生動物保護協會理事
來源: 科普中國創作培育計劃
內容資源由項目單位提供