引言：《海绵宝宝》里的经典形象“章鱼哥”是无数人的童年回忆。章鱼哥表面上看上去愤世嫉俗，对生活充满了抱怨和不满。实际上是个嘴硬心软的浪漫主义者，在看清生活的本质后，章鱼哥依然选择坚定地热爱生活、有着自己的爱好、在海绵宝宝遇到危险时也总会挺身而出。不少网友自嘲“小时候不喜欢章鱼哥，长大后成为了章鱼哥”。那么自然界中的章鱼究竟是什么样的呢?接下来我们将从章鱼的基因钥和基因锁两个方面向大家介绍真实的章鱼。
一、章鱼的基因钥：伪装、高智与永生潜力的奥秘
章鱼极擅伪装，智力超群，而且具有很强的肢体再生能力。就好像章鱼的基因里有特殊的“钥匙”，打开了通往超强适应性、智能和身体可塑性的大门。
1.皮肤自带“眼睛”：0.2秒变身的伪装大师，靠着组基因开挂
章鱼的伪装能力堪称“降维打击”——不仅变色很快，还能模仿礁石的颗粒感、海藻的丝状纹理，甚至实现透明化拟态。其核心依赖于三组基因构建的“感光+调控”系统。
首先是视蛋白基因(r-opsin)，它让皮肤自带“眼睛”，对海底蓝光敏感度极高，可直接感知环境色彩与明暗并第一时间向色素细胞发送指令;接到指令后，乙酰胆碱受体基因(AchR)会控制500万个色素细胞，在0.1秒内完成黑、棕、黄、红四色切换，一小时最多变换170多种形态，最后完成“塑性”。肌动蛋白/肌球蛋白基因(Actin/Myosin)则调控皮肤肌肉纤维收缩，塑造礁石、海藻般的纹理，搭配虹彩蛋白基因还能实现金属光泽或透明拟态。
2.九个大脑的学习天才：无脊椎动物智商天花板，基因是“幕后推手”
作为无脊椎动物智商天花板，章鱼能通过观察同类学会拧瓶盖、开罐头;能记住捕食陷阱的位置，避开有毒猎物。甚至会“记仇”，对伤害过它的人类表现出明显的排斥。章鱼的智慧源于3.3万个基因(比人类多1.1万)和扩张的微小RNA基因库。
最关键的是微管蛋白基因(Ov-stathmin/STM)，微管蛋白基因调控神经元突触生长，让章鱼学习效率比普通海洋生物高38%以上，能形成长期记忆;其次是酪氨酸羟化酶基因(Ov-TH)和多巴胺转运体基因(Ov-DAT)，它们构建“试错学习系统”，支撑多任务处理与腕足协同，实现“一边捕猎一边伪装”的多任务处理。卵鞘蛋白基因(Eggshell protein)则可以实现生存技能的先天传承，母章鱼会通过这个基因，把生存技能编码进卵鞘蛋白里，使得幼章鱼孵化即会捕食、伪装，速度是无基因传承个体的3倍。
3.断臂重生：神奇的基因让武侠世界照进现实
在武侠世界中，用奇特的方法可以使人断臂重生，而在章鱼体内的TERT基因活性极强，能持续合成端粒酶，让端粒长度保持不变，使细胞具有强大的分裂能力。另外，IGF-1受体突变基因能抑制衰老信号通路，减少细胞氧化损伤，让章鱼的细胞修复能力是普通海洋生物的10倍。POU/Sox家族基因与转化生长因子基因构成再生网络，断腕后4-8周即可完整再生。确保再生的腕足和原肢体形态、功能完全一致，还能协调全身营养优先供给再生部位。
二，章鱼的基因锁：谁按下了死亡开关?
章鱼上述这些十分奇异的功能，使它们经常被称为“外星生物”。然而，这种充满智慧的生物，却背负着一个残酷的宿命：一旦繁衍后代，它们的生命就会立刻进入倒计时，直至死亡。
在生物学爱好者的圈子里，这被称为章鱼的“基因锁”。仿佛有一把无形的锁，锁住了它们继续生存的可能性，只为了给下一代腾出空间。那么，这把“锁”究竟是什么?又是如何运作的呢?
1.致命的“总指挥部”：视腺
如果要寻找这把“基因锁”的物理实体，我们需要把目光投向章鱼的头部。在章鱼的眼睛后方，藏着一个不起眼的小腺体，叫做视腺(Optic gland)。
虽然名字里带个“视”字，但它和视力几乎没关系。它的功能更像是章鱼身体的“总指挥部”，类似于人类的垂体。在章鱼漫长的成长岁月里，视腺一直处于“休眠”状态，让章鱼无忧无虑地进食、长大、学习生存技能。
然而，一旦章鱼完成了交配，这颗平静的“总指挥部”就会突然叛变，瞬间化身为生命的“终结者”。
2.启动“自毁程序”：激素风暴
科学家通过实验发现，如果在章鱼交配后切除它的视腺，神奇的事情发生了：章鱼会恢复食欲，甚至还能长出新的皮肤，寿命也会延长数月，甚至能再次交配。这证明了视腺就是控制生死的关键。
那么，视腺到底释放了什么东西，能让一个鲜活的生命迅速凋零?
最新的科学研究揭开了这个谜底。当视腺启动“基因锁”时，它会释放出一场剧烈的“激素风暴”。这场风暴主要包含三类关键物质，它们分工明确，从不同维度摧毁章鱼的身体：
首先是剥夺食欲的“厌食剂”：视腺会分泌特定的神经肽，直接切断章鱼的进食欲望。这就好比大脑里的“饥饿感”被强行关闭了。对于雌性章鱼来说，这意味着在长达数月的护卵期内，她必须忍受极度的饥饿，直至饿死。
其次是破坏神经的“毒素”：视腺会大量合成一种叫做7-脱氢胆固醇(7-DHC)的物质。在人类体内，如果这种物质堆积，会导致严重的遗传病(如史密斯-莱姆利-奥皮茨综合征)，引发严重的神经和器官损伤。在章鱼体内，高浓度的7-DHC就像一种慢性毒药，开始侵蚀它们的神经系统，导致它们动作迟缓、皮肤溃烂。
最后是引发自残的“胆汁酸”：视腺还会释放大量的胆汁酸。这种物质通常与消化有关，但在神经系统中过量存在时，会引起严重的炎症和神经错乱。这解释了为什么临死前的章鱼会出现奇怪的“自残”行为——比如咬破自己的皮肤，甚至吃掉自己的触手尖端。
3.残酷的进化智慧
这种机制听起来极其残忍，甚至违背生命本能。为什么大自然要给章鱼设置这样一把冷酷的“基因锁”?
答案藏在生存竞争中。章鱼是凶猛的捕食者，如果亲代不死，它们很可能会因为饥饿或领地意识，吃掉自己的后代。此外，海洋资源有限，亲代的死亡，意味着将生存空间和食物资源完整地留给了脆弱的下一代。
这把“基因锁”，虽然锁住了章鱼个体的永生，却通过牺牲亲代，解锁了整个种群延续的未来。这就是章鱼这种高智商生物，为了繁衍而写下的最悲壮的生命代码。
无论是章鱼的基因钥还是基因锁，都是通过不断地完善自己来更好地适应环境，我们人类则是通过不断地改造环境来更好地服务自己。但是，资源是有限的，不加约束地挥霍资源就好比自掘坟墓。习总书记强调“绿水青山就是金山银山”，让我们学习章鱼的生存之道，走可持续发展道路，共建人类的美好明天。
参考文献：
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[6].手机网易网.章鱼为什么如此聪明?原来和人类在5.18亿年前拥有共同祖先[EB/OL].2025-04-30.https://www.163.com/dy/article/JUEASTBN05299DNE.html.
[7].手机网易网.【物种】壮士断腕?死而复生?-拥有再生能力的水下生物(上)[EB/OL].2020-02-24.https://www.163.com/dy/article/F664VKUE05387D35.html.
本文作者：厦门大学海洋与地球学院兰铭昊、李炳辉、李福鑫。
本文由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。
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