這一系列文章為 2016泛 · 知識節「翻牆吧！知識」的活動紀實，我們將當下求知求真地感動盡力留下，想與世界某個角落正在努力翻牆的你分享。
知識不只在學校的黑板、不只在安靜的圖書館，當然 更不只在名為「學校」那棟被牆包圍的建築。2016泛 · 知識節「翻牆吧！知識」承襲著泛科學年會的精神與架構，變的是讓更多的知識在這裏碰撞，不變的是那渴求知識的靈魂。如果知識是一道牆，現在就讓我們用求知慾翻牆吧！
關於本場次【烏賊，可能比你還聰明】的活動介紹，請參考這裡。
- 講者／焦傳金｜清華大學生科系教授
- 文字紀錄／王景新
你了解餐桌上的烏賊嗎？清華大學生科系教授焦傳金堪稱是國內研究烏賊的巨擘。看似冷血的烏賊，居然有跟哺乳類動物貓狗一般複雜的神經系統，對疼痛還有長期記憶，甚至牠還會猶豫。
焦傳金老師在泛．知識節演講的畫面。圖／泛．知識節
腳長在頭上的頭足綱
焦傳金先從烏賊所屬的頭足綱（Cephalopoda）說起，字首 -Ceph 有頭部的意思，字尾 -poda 則是腳，換言之，頭足綱生物的腳長在頭上。為什麼想研究頭足綱生物呢？焦傳金說其中一個原因是，牠們是非常聰明的動物，而這可以從大腦看出來。頭足綱生物的大腦與體重的比例，在哺乳類與鳥類動物之下，在魚類與爬蟲類動物之上。而牠們的神經細胞數量也相當龐大，舉例來說成年大章魚腦神經細胞多達五億個，與家裡飼養的寵物貓狗相當接近。焦傳金形容頭足類是「無脊椎動物中擁有最複雜神經系統」的生物。
除了驚人的大腦之外，頭足綱生物也是一種「視覺動物」。牠們生物的眼睛從外觀上和魚很類似，但牠們處理視覺的腦區「視葉」佔了三分之二腦體積。不過牠是全色盲，意謂章魚視覺所見的景像只有灰階的色階分布。
焦傳金指出， 現代頭足類缺少外殼保護，並與魚類競爭資源，於是進化偽裝行為。烏賊的偽裝能力（視覺、體色調控）、認知能力（數感與決策分析）是兩大讓牠成為頭足類偽裝之王的原因，「偽裝並不一定得做到完全相像，看得到但看不出才是關鍵。」
圖/By Dan Hershman, CC BY 2.0, wikimedia commons.
章魚、烏賊的偽裝之術
焦傳金的演講穿插著章魚、烏賊偽裝在環境中的影片，讓聽眾不時發出讚嘆聲，驚嘆這奧妙的大自然。其中，最讓人不可思議的是，章魚可藉由身上的色素細胞（chromatophores）收縮來改變體色，融入環境。另一段影片則是拍攝一隻在一塊珊瑚礁上的章魚，但即使以我們人類的視覺，也僅能看出有一塊紋路不像珊瑚的東西，「看得到，但看不出。」牠們模仿的是整個環境的一般特徵，而不是模仿到跟某個物體一模一樣。
焦傳金的實驗室也在研究頭足綱動物的偽裝行為，但他們並不選擇以上面提到的章魚，而是改用烏賊。他說最主要的考量是章魚的身體形狀和移動較為複雜，較不適合在實驗室環境做實驗。相對的烏賊身體中間有個骨板，會限制牠的形狀，且烏賊也喜歡停留在飼養環境的底板，容易團隊架設攝影機觀察背部的體色變化。
研究團隊以縝密的科學方法來實驗烏賊的行為。首先他們在水箱底部布置不同背景，例如沙底的環境，放入烏賊後牠會融入環境的顏色；烏賊的另外一個招數是變化為破碎型體色，例如牠會在身上顯現白色方格，與體色形成強烈對比，同時也使他的身體在視覺上被切割了，其他生物因而難以察覺到牠。而體型大小不同的烏賊，在相同背景下，表現的體色也不一樣，有的使出破碎型體色的招式，有的則擬態偽裝成生物或非生物。「烏賊藉由視覺神經訊號控制色素囊縮，一秒鐘之內改變體色，是偽裝之王。」真是柔弱生之徒，焦傳金實驗發現，烏賊也可利用改變身體姿勢達到偽裝效果。
圖/國立清華大學
烏賊也會數數
有趣的是，烏賊驚人數感能力。
生物鏈弱肉強食，烏賊會利用攻擊腕捕捉蝦子，那烏賊會不會知道兩群蝦子哪群多？焦傳金以二選一的行為實驗來試驗烏賊，為求準確，共做三組實驗，每組執行六次。測得數據得知，實驗裝置以兩個方形的塑膠盒一盒放五隻蝦，一盒放一隻，烏賊會游到五隻處，伺機捕食；由於一隻蝦與五隻蝦差距很大，於是再放入一盒四隻蝦與一盒五隻蝦的實驗裝置，烏賊選擇的時間隨難度而增加，影片顯示烏賊確實猶豫了兩三秒，但終究游向五隻蝦的那一盒。
焦傳金教授（左）與楊璨伊同學（右）。圖/國立清華大學
烏賊除了可以正確分辨四跟五的不同，實驗也發現，即使實驗裝置兩盒蝦的重量一樣，烏賊仍偏好數量多；活蝦死蝦，烏賊偏好一隻活蝦更勝過兩隻死蝦，重質不重量；若是兩隻小蝦與一隻大蝦，烏賊會依食慾狀態改變選擇（風險評估），但若只是一隻大蝦和一隻小蝦，基本上無論飢餓與否都愛大的。
此外，研究更意外得知烏賊具長期記憶能力。原來是實驗裝置進行一盒放五隻蝦，另一盒放一隻，烏賊會游到五隻處，意欲捕食，倘若不即時取出裝置，烏賊伸出攻擊腕打實驗裝置幾次，但卻被實驗裝置的保護柵欄阻擋，造成疼痛；幾次下來，便不再貿然出手了。
楊璨伊同學進行烏賊算數實驗。圖/國立清華大學
焦傳金總結，研究動物的偽裝行為可以幫助我們發覺視覺溝通的自然法則；烏賊的數感與風險評估能力在攝食行為上的影響，對物種保育飼養繁殖有重要幫助之外，也可藉此進而探究人類經濟行為的自然法則。
The post 跨越視覺科學：烏賊可能比你還聰明——《2016泛知識節》 appeared first on PanSci 泛科學.