章鱼可能比我们想象的还要聪明。达特茅斯学院的研究人员发现，章鱼能够学会利用镜子定位藏在它们身后的食物——这是一种此前仅见于哺乳动物和鸟类等脊椎动物的技能。经过训练，这些动物正确识别食物位置的成功率约为73%，这表明它们能将镜子作为工具使用，而不仅仅是对镜中倒影做出反应。
现在，达特茅斯学院的研究人员发现了另一种令人印象深刻的能力。发表在《当代生物学》的一项新研究发现，章鱼可以学会利用镜子找到隐藏在直接视线之外的食物，展示了复杂的空间思维能力。
“我们的发现首次证明无脊椎动物可以利用镜子理解环境以寻找猎物，”第一作者玛丽·基斯勒（Mary Kieseler，Guarini '25）说道，她在达特茅斯学院心理与脑科学系攻读博士期间进行了这项研究，目前在瑞士弗里堡大学做博士后。“这是一种以前只在脊椎动物中有记录的技能，比如某些哺乳动物和某些鸟类。”
章鱼学会使用镜子
研究团队在达特茅斯章鱼实验室对三只加州双斑章鱼进行了研究。
他们的目标是确定这些动物是否能学会利用镜子识别视线之外的食物来源的位置。章鱼不需要攻击镜像，而是需要弄清楚刺激实际上位于何处并向其移动。
这些动物首先被给予时间来熟悉放置在其栖息环境中的镜子。接下来，研究人员训练它们理解反射与现实世界之间的关系。在这个阶段，一只活螃蟹被放在玻璃罐里，位置经过调整，使得章鱼只能通过镜子看到它。为了抓到螃蟹，章鱼必须转身90度并绕过拐角。
“我们并非生来就知道如何使用镜子，而是后天学会的，”资深作者、认知神经科学家、达特茅斯学院心理与脑科学教授彼得·谢说道。就像新司机学会使用后视镜来追踪其他车辆一样，“章鱼也能学会如何利用镜子推断事物在世界中的位置。”
测试空间认知
章鱼拥有化学感受器，使它们能够通过触觉进行嗅觉和味觉感知，如果在测试中使用真正的猎物，可能会影响结果。为了避免这个问题，研究人员使用了虚拟螃蟹图像代替。
在实验中，每只章鱼都被放置在一个前方和顶部敞开的起始箱内。一面镜子被直接放置在章鱼面前。虚拟螃蟹图像出现在章鱼身后，要么在左侧，要么在右侧，但只能通过镜子才能看到。
为了获得奖励，章鱼必须识别图像的实际位置并向该位置移动。这些动物没有靠近镜子本身，而是转身游向正确的一侧，并在那里获得活螃蟹作为奖励。一些章鱼甚至爬过箱子的边缘到达投影图像的位置，而不是绕着游。
这些动物选择正确一侧的概率约为73%。
研究人员利用顶部观察，追踪了章鱼外套膜上两眼之间的一点，这是身体中相当于头部的部位。他们还测量了动物寻找奖励时所走的路线。虽然章鱼并不总是选择最短路径，但随着试验的进行，它们到达正确位置的速度变得更快。
关于智力进化的线索
据研究人员称，这些发现可能为智力如何进化提供新的见解。
“章鱼是与人类进化距离最远的动物之一，因为我们最后的共同祖先是生活在3.5亿至5亿年前的一种蠕虫，”基斯勒说。“鉴于这样一种遥远的生物已经独立进化出利用镜子作为工具处理空间认知的手段，这表明潜在的认知过程可能经历了趋同进化，即不同物种在面对相同挑战时进化出了相似的神经解决方案。”
章鱼生活的环境，包括珊瑚礁和海底，通常非常复杂且充满障碍。
“章鱼就像猫一样：它们会悄悄接近猎物然后猛扑，它们希望尽可能快地完成，这样自己就不会被捕食，”谢说道。
研究人员认为，这种捕猎策略可能得益于对周围环境的内部理解。
“当捕猎者拥有其领地的心理地图，从而知道自己相对于环境的位置时，它们会非常高效，”谢说。“我们的工作表明，章鱼可能也有内部地图，即空间的内部表征。”
该团队强调，还需要更多的研究来确定章鱼是否真的拥有这种心理地图。即便如此，这项研究仍在不断增加的章鱼能力清单上增添了另一项非凡技能，使章鱼成为海洋中最迷人的动物之一。