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章鱼(Octopus):为章鱼科26属252种海洋软体动物的通称。为头足纲最大科,可分为深海多足蛸亚科(Bathypolypodinae)、爱尔斗蛸亚科(Eledoninae)、谷蛸亚科(Graneledoninae)和蛸亚科(Octopodinae)。体卵形或卵圆形,肌肉强健,外套腔开口窄,体表一般不具水孔。吸盘1列或2列。雄性左侧或右侧第3腕茎化,腕腹缘具精沟,末端具勺状舌叶;茎化腕不能自断。漏斗外套锁退化。具1对退化针状内壳或无内壳。若具齿舌,齿舌侧齿一般单尖。胃和盲肠位于消化腺后部。

该科是重要的商业性头足类,中国南部沿海的真蛸(普通章鱼)和北部沿海的短蛸均有一定产量。蛸的干制品称“八蛸干”或“章鱼干”,除食用外,在医药上尚有补血益气、收敛生肌的作用。

为温带性软体动物,生活在水下,适应水温不能低于7℃,海水比重1.021最为适宜,低盐度的环境会死亡。能摄食大型动物性浮游生物而成长。广泛分布于世界各大洋的热带及温带海域。

形态特征

章鱼科的种类共有26属252余种海洋软体动物,它们的大小相差极大。章鱼体呈短卵圆形,囊状,无鳍;头与躯体分界不明显,章鱼的头胴部约7-9.5厘米,头上有大的复眼及8条可收缩的腕。每条腕均有两排肉质的吸盘,短蛸的腕长约12厘米,长蛸的腕长约48.5厘米,真蛸的腕长约32.5厘米。平时用腕爬行,有时借腕间膜伸缩来游泳,能有力地握持他物,用头下部的漏斗喷水作快速退游。腕的基部与称为裙的状组织相连,其中心部有口。口有一对尖锐的角质及锉状的齿舌,用以钻破贝壳,刮食其肉。

该科中最熟知的章鱼是普通章鱼( O. vulgaris),体型中等,广泛分布於世界各地热带及温带海域,栖于多岩石海底的洞穴或缝隙中,喜隐匿不出。该种被认为是无脊椎动物中智力最高者,具有高度发达的含色素的细胞,能极迅速地改变体色。最小的章鱼是大西洋侏儒章鱼( Octopus joubini),长约14厘米;大西洋侏儒章鱼很有力气,腕手上直径为2.5毫米左右的一个吸盘可吸住48克重的物体。最大的章鱼是北太平洋巨型章鱼( Enteroctopus dofleini), 1973年2月,一名潜水员在华盛顿的夏胡德运河捕捉到一只大章鱼,这只章鱼腕足展开后直径达15.6米,重达53.6千克。身长1.5-2米的章鱼,吸盘直径约为6毫米,吸重力为100多克。它们往往能拖采超过自身重5倍、10倍、甚至20倍的大石块。

章鱼不仅可连续六次往外喷射墨汁,而且还能够像最灵活的变色龙一样,改变自身的颜色和构造,变得如同一块覆盖着藻类的石头,然后突然扑向猎物,而猎物根本没有时间意识到发生了什么事情。章鱼能利用灵活的腕足在礁岩、石缝及海床间爬行,有时把自己伪装成一束珊瑚,有时又把自己装扮成一堆闪光的砾石。澳洲墨尔本大学的马克·诺曼,在1998年于印尼苏拉威西岛附近的河口水域发现一种章鱼能迅速拟态成海蛇、狮子鱼及水母等有毒生物,避免攻击。

栖息环境

章鱼为温带性软体动物,生活在水下,适应水温不能低于7℃,海水比重1.021最为适宜,低盐度的环境会死亡。海区的底质最好为砂砾地带,水温在12℃以上周年能产卵,孵化后仔鱼全长3毫米左右,能摄食大型动物性浮游生物而成长,45天之后全长达10-13毫米时,沉降于海底营底栖生活,如果没有陶瓷瓦罐海螺贝壳可作居室时,便自己动手建造房屋。

生活习性

食物

肉食性,以瓣鳃类甲壳类(虾、蟹等)为食,有些种类食浮游生物。这不是它喜欢不喜欢的问题,因为稳定的结构肌红蛋白是章鱼在深海生存的必要条件,它与龙虾拼个你死我活,就是为了争夺虾青素(英文称astaxanthin,简称ASTA)资源,虾青素是最强的抗氧化剂,是保证肌红蛋白结构稳定而不被氧化必要条件。根据2008年荷兰莱顿大学的科学家弗朗西斯科·布达(Francesco Buda)教授和他的实验小组成员,通过精确的量子计算手段发现熟透的虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等呈现出诱人的鲜红色,是因为虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等都富含虾青素,熟透的虾、蟹、三文鱼为代表鱼类等的天然红色物质就是虾青素。

行为

章鱼将水吸入外套膜,呼吸后将水通过短漏斗状的体管排出体外。大部分章鱼用吸盘沿海底爬行,但受惊时会从体管喷出水流,喷射的水力强劲,从而迅速向反方向移动。遇到危险时会喷出墨汁似的物质,作为烟幕。有些种类产生的物质可麻痹进攻者的感觉器官。

为了避开“猎食者”的捕杀,章鱼除了运用人们熟知的拟态伪装术、舍“腕”保身术外,美国科学家还在印度洋海域发现会用两足“走路”逃生的“高智商”章鱼。美国加州大学柏克莱分校的克里斯汀·赫法德及其研究小组在印度尼西亚热带海域拍摄到一种名为玛京内特斯的章鱼,体积约苹果大小,在面对危险或遇到潜水员时,这种章鱼会把八只“爪”中的六只向上弯曲折叠,做出椰壳的模样,而剩余的两只“爪”就会站在海底地面上,偷偷地向后挪动,像会移动的小椰子,以倒退跨步走的方式逃难,姿势很是滑稽。

还有一种像核桃大小的艾库利特斯章鱼也会以双足行走,不过其它六足则伸展向外,模拟成海藻的外观。研究小组发现以两腕足走路的速度远超过运用八腕足,前者最快速度约为每秒0.14米。

嗜好

章鱼对各种器皿嗜好成癫,渴望藏身于空心的器皿之中。章鱼不只爱钻瓶罐,凡是容器,它都爱钻进去栖身。人们在英吉利海峡打捞出一个容积为9升的瓶口直径不足5厘米的大瓶子,发现里面藏着一条身粗超过30厘米的章鱼;在距法国马赛不远的海底发现的一艘古希腊时期的沉船货舱中,装满了盛面用的双耳瓶和大型水罐,几乎每只里都有一条章鱼。这艘3层楼高的大船覆没给章鱼提供了数千幢好住宅。2000多年的时间里,章鱼祖祖辈辈都居住在这样的沉船里。失事飞机沉入海底后,汽油箱也给机灵的章鱼提供了栖身之处。甚至地中海捞出的人的头骨里面也藏着一条章鱼。

鉴于章鱼有钻器皿的嗜好,人们常常用瓦罐、瓶子一渔具捕捉章鱼。日本渔民每天早晨将各种形状的陶罐拴在长绳子上沉入海底。过一段时间,渔民们将陶罐提上来,这时,只要往罐中撒一点盐,顽固不肯从罐中出来的章鱼就会出来。印度渔民使用大海螺壳采取同样的方法。他们往往将八九百只大海螺壳织成捕捉网,每天可捕到二三百条章鱼。古巴渔民则用风螺壳来诱捕章鱼。突尼斯渔民把排水管扔到海底,也能捕捉到章鱼。

拟态

章鱼表面分布着一种细胞,名为色素细胞(chromatophores)。每个色素细胞包含四种天然色素中的一种:黄色素、红色素、棕色素或黑色素。只有在色素细胞收缩的情况下,才能看到这些色素。章鱼可以通过一次只收缩一种色素细胞来变换自身的颜色。它还可以通过伪装躲避掠食者,还可以通过呈现出与清水、沙质海底或黑色岩缝一样的颜色来捕捉猎物。当有敌人迫近的时候,章鱼会变为深粉色,从墨囊里释放出一团黑色的墨汁(称为乌贼墨(sepia),然后颜色变淡,迅速逃离。

思维

多年从事章鱼研究的专家吉姆·科斯格罗夫指出,章鱼具有“概念思维”,能够独自解决复杂的问题,正是此种能力使其具有用两足行走的本领。吉姆·科斯格罗夫在法国《费加罗杂志》上撰文称,章鱼是地球上曾经出现的与人类差异最大的生物之一。章鱼有很发达的眼睛,这是它与人类唯一的相似之处。它在其它方面与人很不相同:章鱼有三个心脏,两个记忆系统(一个是大脑记忆系统,另一个记忆系统则直接与吸盘相连),章鱼大脑中有5亿个神经元,身上还一些非常敏感的化学的和触觉的感受器。这种独特的神经构造使其具有超过一般动物的思维能力。

科学家曾对章鱼进行过一个测试:科学家往水中放了一只装着龙虾的玻璃瓶,但瓶口被软木塞塞住。章鱼围绕这只瓶子转了几圈后就用触角将其缠住,然后通过各种角度,用触角拨弄软木塞最后将其成功拔掉,得以饱餐一顿。研究认为该实验表明章鱼能够独自解决复杂的问题,即具有所谓的“概念智力”。科学家们经过进一步研究还发现,章鱼自出生之时起就独居。小章鱼只需极短的时间就能学会应有的本领,并且与大部分动物不同,小章鱼的学习不是以长辈的传授为基础。虽然它们的父母遗传给了它们一些能力,但小章鱼通过独自学习捕食、伪装、寻找更好的住所来发展自身解决新问题的能力。

“有头脑”的章鱼也引起了科学家们的不安。赫法德说:“这次发现大大丰富了人类对章鱼行为的认识,而且还很有启迪作用,因为这证明了章鱼完全有可能还用其它方式走路,或者海底还有其它动物也可以双足走路。”澳大利亚的科学家们已经证实:这个八条腿的物种能够搬动椰子壳并把它当做自己的盔甲来使用。这是无脊椎动物使用工具的第一个案例。了解章鱼究竟如何控制、协调其它的八个柔软腕足,有利于帮助工程师设计出更灵活动作的机器手臂或不需要大脑的机器人。

繁殖方式

章鱼在海洋中的繁殖时间一般集中在春秋两季,春秋两季的海水水温在16℃左右。章鱼喜在螺壳中产卵,故可用绳穿红螺壳沉入海底,按时提取捕得。秋冬季常穴居较深海域泥沙中。

章鱼雌雄异体。雄体具一条特化的腕,称为化茎腕或交接腕,用以将精包直接放入雌体的外套腔内。

每当繁殖季节,雌章鱼产卵,长约0.3厘米,总数在10万以上,产于岩石下或洞中。孵化期间雌体守护在卵旁,用吸盘将卵弄干净,并用水将卵搅动。雌性章鱼一次性产卵后需要幼体于4-8周后孵出。幼章鱼形状酷似成体而小,孵出后需随浮游生物漂流数周,然后沉入水底隐蔽。

分布范围

章鱼广泛分布于世界各地热带及温带海域。

该科物种

章鱼科 & 蛸科(Octopodidae)
中文名称学 名
A深海多足蛸亚科Bathypolypodinae
一、无墨蛸属Ameloctopus
1无墨蛸Ameloctopus litoralis
二、深海多足蛸属Bathypolypus
2深海多足蛸Bathypolypus arcticus
3普罗氏深海多足蛸Bathypolypus proschi
4法罗深海多足蛸Bathypolypus faeroensis
5塞尔深海多足蛸Bathypolypus salebrosus
6球形深海多足蛸Bathypolypus sponsalis
7拳师深海多足蛸Bathypolypus valdiviae
三、深海蛸属Benthoctopus
8生硬深海蛸Benthoctopus abruptus
9贝氏深海蛸Benthoctopus berryi
10加氏深海蛸Benthoctopus canthylus
11克拉氏深海蛸Benthoctopus clyderoperi
12爱氏深海蛸Benthoctopus ergasticus
13尤利卡深海蛸Benthoctopus eureka
14暗色深海蛸Benthoctopus fuscus
15北海道深海蛸Benthoctopus hokkaidensis
16杰氏深海蛸Benthoctopus januarii
17卡拉巴深海蛸Benthoctopus karubar
18光滑深海蛸Benthoctopus leioderma
19莱维深海蛸Benthoctopus levis
20洛氏深海蛸Benthoctopus lothei
21巨茎深海蛸Benthoctopus macrophallus
22麦哲伦深海蛸Benthoctopus magellanicus
23奥加纳深海蛸Benthoctopus oregonae
24俄勒冈深海蛸Benthoctopus oregonensis
25深海蛸Benthoctopus piscatorum
26加那勒深海蛸Benthoctopus profundorum
27假名深海蛸Benthoctopus pseudonymus
28粗壮深海蛸Benthoctopus robustus
29西伯利亚深海蛸Benthoctopus sibiricus
30塔卡拉深海蛸Benthoctopus tangaroa
31德氏深海蛸Benthoctopus tegginmathae
32蒂勒氏深海蛸Benthoctopus thielei
33雅奇深海蛸Benthoctopus yaquinae
四、葛蛸属Grimpella
34葛蛸Grimpella thaumastocheir
五、火神蛸属Vulcanoctopus
35火神蛸Vulcanoctopus hydrothermalis
B爱尔斗蛸亚科Eledoninae
六、艾爱尔斗蛸属Adelieledone
36艾爱尔斗蛸Adelieledone adelieana
37皮尔氏艾爱尔斗蛸Adelieledone piatkowski
38多形艾爱尔斗蛸Adelieledone polymorpha
七、阿芙罗狄蛸属Aphrodoctopus
39阿芙罗狄蛸Aphrodoctopus schultzei
八、爱尔斗蛸属Eledone
40卡帕氏爱尔斗蛸Eledone caparti
41尖盘爱尔斗蛸Eledone cirrhosa
42拙爱尔斗蛸Eledone gaucha Haimovici
43大爱尔斗蛸Eledone massyae
44微爱尔斗蛸Eledone microsicya
45爱尔斗蛸Eledone moschata
46黑爱尔斗蛸Eledone nigra
47绵腕爱尔斗蛸Eledone palari
48黑点爱尔斗蛸Eledone thysanophora
九、巨爱尔斗蛸属Megaleledone
50巨爱尔斗蛸Megaleledone senoi
51赛特巨爱尔斗蛸Megaleledone setebos
十、近爱尔斗蛸属Pareledone
51近爱尔斗蛸Pareledone adelieana
52等突近爱尔斗蛸Pareledone aequipapillae
53白斑近爱尔斗蛸Pareledone albimaculata
54南极近爱尔斗蛸Pareledone antarctica
55曙光近爱尔斗蛸Pareledone aurata Allcock
56沙氏近爱尔斗蛸Pareledone charcoti
57角突近爱尔斗蛸Pareledone cornuta
58法马近爱尔斗蛸Pareledone framensis
59里氏近爱尔斗蛸Pareledone harrissoni
60全色近爱尔斗蛸Pareledone panchroma
61帕氏近爱尔斗蛸Pareledone prydzensis
62塞帕近爱尔斗蛸Pareledone serperastrata
63次近爱尔斗蛸Pareledone subtilis
64蒂尔近爱尔斗蛸Pareledone turqueti
十一、四片爱尔斗蛸属Tetracheledone
65四片爱尔斗蛸Tetracheledone spinicirrus
十二、天使蛸属Velodona
66天使蛸Velodona togata
C谷蛸亚科Graneledoninae
十三、深海爱尔斗蛸属Bentheledone
67白色深海爱尔斗蛸Bentheledone albida
68深海爱尔斗蛸Bentheledone rotunda
十四、谷蛸属Graneledone
69南极谷蛸Graneledone antarctica
70北方太平洋谷蛸Graneledone boreopacifica
71查氏谷蛸Graneledone challengeri
72冈氏谷蛸Graneledone gonzalezi
73大谷蛸Graneledone macrotyla
74唐氏谷蛸Graneledone taniwha
75谷蛸Graneledone verrucosa
76火地岛谷蛸Graneledone yamana
77塔尼瓦谷蛸Graneledone taniwha
十五、奇爱尔斗蛸属Thaumeledone
78奇爱尔斗蛸Thaumeledone brevis
79冈特氏奇爱尔斗蛸Thaumeledone gunteri
80马氏奇爱尔斗蛸Thaumeledone marshalli
81圆形奇爱尔斗蛸Thaumeledone rotunda
82蔡氏奇爱尔斗蛸Thaumeledone zeiss
D蛸亚科Octopodinae
十六、断腕蛸属Abdopus
83马赛克断腕蛸Abdopus abaculus
84刺断腕蛸Abdopus aculeatus
85摩羯断腕蛸Abdopus capricornicus
86断腕蛸Abdopus horridus
87汤加断腕蛸Abdopus tonganus
十七、两鳍蛸属Amphioctopus
88埃伊那岛两鳍蛸Amphioctopus aegina
89砂栖两鳍蛸Amphioctopus arenicola
90芒刺两鳍蛸Amphioctopus burryi
91无环带两鳍蛸Amphioctopus exannulatus
92凡格塞奥两鳍蛸Amphioctopus fangsiao
93麻粒纹两鳍蛸Amphioctopus granulatus
94鹿儿岛两鳍蛸Amphioctopus kagoshimensis
95具缘两鳍蛸Amphioctopus marginatus
96薄膜两鳍蛸Amphioctopus membranaceus
97莫托提两鳍蛸Amphioctopus mototi
98纳盖两鳍蛸Amphioctopus neglectus
99多型两鳍蛸Amphioctopus polyzenia
100雷克斯两鳍蛸Amphioctopus rex
101罗伯索尼两鳍蛸Amphioctopus robsoni
102暹罗两鳍蛸Amphioctopus siamensis
103法楼拿两鳍蛸Amphioctopus varunae
十八、柔蛸属Callistoctopus
104阿尔甫斯柔蛸Callistoctopus alpheus
105普通柔蛸Callistoctopus aspilosomatis
106南部白点柔蛸Callistoctopus bunurong
107红点柔蛸Callistoctopus dierythraeus
108涂鸦柔蛸Callistoctopus graptus
109克迈德柔蛸Callistoctopus kermadecensis
110勒舍诺柔蛸Callistoctopus lechenaultii
111星空柔蛸Callistoctopus luteus
112大西洋白点柔蛸Callistoctopus macropus
113夜柔蛸Callistoctopus nocturnus
114白点柔蛸Callistoctopus ornatus
115拉帕努柔蛸Callistoctopus rapanui
116暗黑柔蛸Callistoctopus furvus
117塔帕洛班柔蛸Callistoctopus taprobanensis
118华丽白点柔蛸Callistoctopus arakawai
119蓝色巨柔蛸Callistoctopus magnocellatus
十九、小孔蛸属Cistopus
120小孔蛸Cistopus indicus
二十、肠腕蛸属Enteroctopus
121水蛸(北太平洋巨型章鱼)Enteroctopus dofleini
122乍氏肠腕蛸Enteroctopus juttingi
123庄严肠腕蛸Enteroctopus magnificus
124红色肠腕蛸Enteroctopus megalocyathus
125肠腕蛸Enteroctopus membranaceus
126新西兰肠腕蛸Enteroctopus zealandicus
二十一、脆腕蛸属Euaxoctopus
127脆腕蛸Euaxoctopus panamensis
128地图脆腕蛸Euaxoctopus pillsburyae
129斜角肌脆腕蛸Euaxoctopus scalenus
二十二、鲨腕蛸属Galeoctopus
130鲨腕蛸Galeoctopus lateralis
二十三、豹纹蛸属Hapalochlaena
131新月豹纹蛸Hapalochlaena lunulata
132斑点豹纹蛸Hapalochlaena maculosa
133豹纹蛸Hapalochlaena fasciata
134尼尔氏豹纹蛸Hapalochlaena nierstraszi
二十四、蛸属Octopus
135沙蛸Octopus aegina
136亚氏蛸Octopus adamsi
137翅蛸Octopus alatus
138阿勒克图蛸Octopus alecto
139蜘蛸Octopus araneoides
140空弦蛸Octopus areolatus
141阿尔斐俄斯蛸Octopus alpheus
142树蛸Octopus arborescens
143平体蛸Octopus aspilosomatis
144澳洲蛸Octopus australis
145巴氏蛸Octopus balboai
146南方脊蛸Octopus berrima
147双斑蛸Octopus bimaculatus
148加利福尼亚双斑蛸Octopus bimaculoide
149博克氏蛸Octopus bocki
150沟蛸Octopus briareus
151獾蛸Octopus brocki
152南方白斑蛸Octopus bunurong
153褐带蛸Octopus burryi
154加利福尼亚大眼蛸Octopus californicus
155坎氏蛸Octopus campbelli
156卡罗莱纳蛸Octopus carolinensis
157太平洋条纹蛸Octopus chierchiae
158栗色蛸Octopus conispadiceus
159蓝蛸Octopus cyanea
160大西洋长腕蛸Octopus defilippi
161红斑蛸Octopus dierythraeus
162无环带蛸Octopus exannulatus
163饭蛸Octopus fangsiao
164大黄蜂蛸Octopus filosus
165迪氏蛸Octopus digueti
166温蛸Octopus favonius
167丝蛸Octopus filamentosus
168菲氏蛸Octopus fitchi
169藤田氏蛸Octopus fujitai
170加氏蛸Octopus gardineri
171吉氏蛸Octopus gibbsi
172球蛸Octopus globosus
173广东蛸Octopus guangdongensis
174哈德威克蛸Octopus hardwickei
175八太氏蛸Octopus hattai
176哈勃氏蛸Octopus hubbsorum
177周氏蛸(大西洋侏儒章鱼)Octopus joubini
178鹿儿岛蛸Octopus kagoshimensis
179卡哈罗蛸Octopus kaharoa
180指蛸Octopus kaurna
187叶蛸Octopus lobensis
182长王蛸Octopus longispadiceus
183红蛸Octopus luteus
184大西洋白斑蛸Octopus macropus
185毛利蛸Octopus maorum
186边蛸Octopus marginatus
187玛雅蛸Octopus maya
198膜蛸Octopus membranaceus
199负蛸Octopus mimus
190毒蛸Octopus mototi
191墨卡托蛸Octopus mercatoris
192墨努蛸Octopus mernoo
193微酞蛸Octopus microphthalmus
194微吡蛸Octopus micropyrsus
195次蛸Octopus minor
196残蛸Octopus mutilans
197南海蛸Octopus nanhaiensis
198纳内蛸Octopus nanus
199白蛸Octopus niveus
200忽蛸Octopus neglectus
201菲律宾夜蛸Octopus nocturnus
202短蛸Octopus ocellatus
203夕阳蛸Octopus occidentalis
204奥绍特蛸Octopus ochotensis
205加拉帕戈斯蛸Octopus oculifer
206奥氏蛸Octopus oliveri
207华丽蛸Octopus ornatus
208卵蛸Octopus ovulum
209小管蛸Octopus oshimai
210苍白蛸Octopus pallidus
211腕带蛸Octopus polyzenia
212日本微蛸Octopus parvus
213青灰蛸Octopus penicillifer
214巴塔哥尼亚蛸Octopus pentherinus
215普拉氏蛸Octopus prashadi
216普里氏蛸Octopus pricei
217朴米蛸Octopus pumilus
218皮卢姆蛸Octopus pyrum
219拉氏蛸Octopus rapanui
220雷克斯蛸Octopus rex
221罗氏蛸Octopus robsoni
222罗斯福氏蛸Octopus roosevelti
223太平洋红蛸Octopus rubescens
224圣赫勒拿蛸Octopus sanctaehelenae
225佐崎氏蛸Octopus sasakii
226刺蛸Octopus spinosus
227条纹蛸Octopus striolatus
228塔普洛斑蛸Octopus taprobanensis
229纤毛蛸Octopus superciliosus
230特维尔切蛸Octopus tehuelchus
231暗蛸Octopus tenebricus
232郁蛸Octopus tetricus
233津轻蛸Octopus tsugarensis
234长蛸Octopus variabilis
235效蛸Octopus validus
236伐楼拿蛸Octopus varunae
237蔽蛸Octopus veligero
238疣蛸Octopus verrucosus
239斐济蛸Octopus vitiensis
240真蛸(普通章鱼Octopus vulgaris
241战蛸Octopus warringa
242温氏蛸Octopus winckworthi
243曳氏蛸Octopus yendoi
244条斑蛸Octopus zonatus
二十五、翼蛸属Pteroctopus
245阔头翼蛸Pteroctopus eurycephala
246霍氏翼蛸Pteroctopus hoylei
247喀拉拉邦翼蛸Pteroctopus keralensis
248施氏翼蛸Pteroctopus schmidti
249翼蛸Pteroctopus tetracirrhus
250乌氏翼蛸Pteroctopus witijazi
二十六、左蛸属Scaeurgus
251巴塔左蛸Scaeurgus patagiatus
252左蛸Scaeurgus unicirrhus

相关研究

变形机器人

科技日报2015年02月11日讯:英国南安普敦大学、美国麻省理工学院(MIT)和新加坡麻省理工学院研究和技术联盟的联合团队开发出一种像章鱼一样的机器人,可以在水中收缩从而以超快速度推进和加速,成为前所未见的人造水下航行器。该研究结果发表在最新一期的《生物灵感和仿生学》上。

最快的水生动物外形光滑而细长,这有助于它们轻易地在水中通行,而头足类动物,如章鱼,能够用水填充自己的身体,然后迅速将水压榨出,以这种方式获得动力快速逃逸。

据物理学家组织网近日报道,受此启发,这个联合团队制造了一个像章鱼一样的可变形机器人,骨架是3D打印的,除了一个薄弹性外壳外,没有移动部件及能源装置。

这个自推进机器人长30厘米,尽管一开始是非流线型,充水后快速缩小,通过底部发射出水为其提供显著的推进和加速动力。

该机器人工作起来像吹足的气球,撒了气之后满屋子飞。而里面用3D打印的聚碳酸酯骨架可保持气球紧致,最终的形状会呈流线型,鳍片设在后面以保持其直线前进。

这种机器人能够在不到一秒钟内加长到身体10倍的长度。在最近的实验室测试中,这种机器人加速载荷1公斤,不到一秒钟时速达6英里。相当于一个迷你库柏车在水下携带额外重量350公斤(使车的总重量达到1000公斤),由静止加速到每小时60英里。

这种表现在之前的人造水下航行器中是前所未有的。该研究的主要作者、南安普敦大学南安普敦海洋研究所讲师加布里·埃尔博士说:“人造水下航行器的设计要尽可能精简,但除了使用大量推进剂的鱼雷例外,之前这些运载工具没有一个能达到这种程度,尽管在机械方面设计得很复杂。”

他说:“刚体物体总是把能量损失到周围的水中,但迅速收缩形式的机器人实际上是使用水来助力推进,以超快速度逃离,形成了53%的能源效率,这要比突然弹动的鱼游得快。”

研究人员计算,若把该机器人造得更大些,可以提高它的快速启动性能,将其应用发展为人工水下运载车辆,可以匹配相应的速度、机动性和生物灵感的效率。并且,这项研究给其他工程领域带来影响——阻力是至关重要的,如飞机机翼的设计,并对生物系统不同形状的变化研究也带来触动。

建筑感光色

章鱼的皮肤以其可以在极小的空间中改变颜色而著称。这种生物皮肤的独特结构可以让光进行弯曲或拉伸,因此可以让它们改变颜色,甚至在透明和不透明之间发生转换。

Motherboard在线杂志报道称,这种结构的多功能性已启发了各种各样的科学研究,但最新研究表明,同样的光弯曲物理现象还可以用于建筑外层,使其可以调节光线进入建筑。

同样的依靠对橡胶基底上的二氧化硅纳米粒子进行延展的色彩技术,也可以用于伪装和加密 。

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