达特茅斯学院章鱼实验室里，一只加州双斑章鱼在一面镜子前。
章鱼一直以非凡的智慧而闻名。最著名的例子当数一只名叫Inky的章鱼，2016年，它从新西兰国家水族馆的排水管逃回了大海。
如今，美国达特茅斯学院的研究人员发现了章鱼的另一项惊人本领。6月3日发表于《当代生物学》的一项研究证实，章鱼能够学会借助镜子来寻找隐藏在视线之外的食物，展现出了复杂的空间思维能力。
“我们的研究首次证明，无脊椎动物能够利用镜子来了解周围的环境并寻找猎物。这种能力此前仅在脊椎动物中被记录过，例如某些哺乳动物和鸟类。”论文第一作者Mary Kieseler说。她在达特茅斯学院读博士时进行了这项研究，如今在瑞士弗里堡大学从事博士后研究。
研究团队的实验对象是饲养在达特茅斯学院章鱼实验室里的3只加州双斑章鱼。他们的目标是确定章鱼能否通过镜子识别视线外的食物的位置。能这样做的章鱼不会攻击镜中的影像，而是观察判断食物的实际位置，并朝着它移动。
研究人员首先将镜子放入饲养缸，让章鱼熟悉镜面，随后开展训练，让它们理解镜像与现实世界的对应关系。在这一阶段，研究人员将一只活螃蟹放进一个玻璃罐中，并将罐子摆放在章鱼只能通过镜子看到的位置——要想吃到螃蟹，章鱼必须转90度，绕过一个拐角才能到达。
“人类并非天生就会使用镜子，都是后天学习的。就像新手司机要学会靠后视镜判断其他车辆的位置一样，章鱼同样也能学会借助镜子推断物体的位置。”达特茅斯学院的认知神经科学家、通讯作者Peter Tse说。
章鱼拥有化学感受器，可通过触碰感知气味与味道。如果实验使用的是真实猎物，章鱼的嗅觉、味觉可能会干扰实验结果。为此，研究人员改用虚拟的螃蟹影像进行了测试。
在实验中，每只章鱼被单独放在一个前侧和顶部都敞开的起始箱内。动物的正前方摆放了一面镜子，而虚拟的螃蟹影像就出现在章鱼的左后方或右后方，只能通过镜子才能看到。
想要获得奖励，章鱼必须判断出影像的真实方位并朝那个位置移动。在实验过程中，章鱼并没有靠近镜子本身，而是转身朝正确的方向移动，在那里它们得到了一只活螃蟹的奖励。有的章鱼甚至会直接翻越箱子到达影像所在的位置，而不是绕着它游动。
实验结果显示，章鱼选对正确方向的可能性约为73%。
研究人员通过俯视观测，追踪了章鱼外套膜（类似于头部）上两眼之间的一个点，同时测量了章鱼在寻找奖励时的行进路线。虽然章鱼并非每次都会选择最短路线，但随着实验次数的增加，它们抵达目标位置的速度越来越快。
研究团队认为，该成果有助于人类进一步了解智慧的演化规律。
Kieseler表示，章鱼是进化上与人类关系最远的动物之一，我们和章鱼的共同祖先是生活在5亿至3.5亿年前的蠕虫。亲缘如此疏远的生物，却独立演化出借助镜子完成空间认知的能力，这说明支撑该行为的底层认知机制存在趋同演化——不同物种面对同样的生存挑战，演化出了相似的神经解决方案。
章鱼栖息于珊瑚礁、海底等环境中，地形错综复杂、遍布障碍物。“章鱼就像猫一样，悄悄靠近猎物后突袭，并且动作很快，以避免自己沦为猎物。”Tse说。
研究人员认为，这种捕猎策略可能得益于对周围环境的内在理解。
“捕食者若能在脑中形成领地的心理地图，就能清晰判断自身与环境的相对位置，从而大幅提升捕猎效率。”Tse说，“我们的实验表明，章鱼或许同样拥有内在空间认知地图。”
研究团队强调，还需进一步研究才能确认章鱼是否真正拥有这类心理地图。尽管如此，这项研究为章鱼日益增长的能力清单增添了一项新的技能，使它们成为海洋中最迷人的动物之一。（李木子）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.05.012
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