在海边的潮间带,你或许曾俯身观察那些拖着螺壳、缓慢爬行的小生物——寄居蟹。它们一旦察觉周围有异动,便会立刻缩进壳里。这种本能的退缩行为,是它们对生存风险的敏锐反应。然而,有趣的是,不是所有寄居蟹都同样胆小谨慎。一些寄居蟹在受惊后可以更快地恢复活动,甚至在面对潜在危险时显得更加大胆。

长着许多感毛的寄居蟹(图片来源:作者使用AI生成)

是什么因素决定了这些微妙而稳定的个体差异?最新一项由英国普利茅斯大学团队进行的研究给出了一个意想不到的答案,可能是它们螯足上的细小毛状结构,科学家称之为“感毛”(sensilla)。这类微型的感觉器官,就像是寄居蟹的雷达与天线,负责侦测周围世界的每一丝变化。而毛发越多,或许就意味着它们越有底气,危险过后快速走出壳外。

感觉毛发——寄居蟹的“风险雷达”

在看似简单的寄居蟹行为背后,隐藏着一套复杂的感知系统。英国普利茅斯大学的一项研究发现,寄居蟹能否“大胆”走出壳外,竟与它们螯足上那些细小的感毛有关。科学家以常见的北方寄居蟹(Pagurus bernhardus)为研究对象,想要揭示这些感觉器官是否会影响它们的决策方式。

北方寄居蟹(图片来源:Wikipedia)

研究团队首先在实验室中设计了一个惊吓-恢复测试,当寄居蟹受到轻微刺激时,如水波或振动,它们会立刻缩进壳中,进入防御模式。随后,研究者记录每只蟹花费多少时间再次探出身体,从而衡量其 “冒险倾向”。紧接着,他们等待这些寄居蟹自然蜕壳,然后将脱落的螯足壳体送入扫描电子显微镜下进行观察,以非侵入的方式测定每平方毫米上的感毛数量。

寄居蟹鳌上的感毛(图片来源:参考文献[1])

结果表明,感毛越密集的寄居蟹,反应越快,表现得也越大胆。不仅如此,感毛多的个体在多次实验中的行为也更加大胆稳重。换句话说,这些螯足上的微小毛发,不仅提升了寄居蟹感知环境风险的能力,它们在面对相似的刺激时,恢复出壳的时间不会忽长忽短,而是保持在一个较为固定的范围。。研究者认为,感毛越多,相当于接收到的“情报”越丰富、越清晰,决策所依赖的信息也就越充分,因此能更快做出反应。

寄居蟹的感觉也集中在触角上

除了鳌上的绒毛,寄居蟹那对灵活的小触角也是他们的一种感知器官,这对触角的转动方向,竟然可以像人的眼睛那样反映出注意力的焦点,科学家甚至用“触角凝视”来形容它们的专注行为。

一项由英国普利茅斯大学团队主导的研究,把触角转动方向作为寄居蟹注意力变化的指标,设计了一个极具创意的实验。他们让寄居蟹暴露在四种不同的气味信号中,包括食物(潮间带常见软体动物——狗螺(Tritia reticulata)的组织)、捕食者(可捕食寄居蟹的绿蟹(Carcinus maenas)的组织)、同类、以及对照的等量处理过的无气味组织浸泡液。然后,研究人员记录寄居蟹的触角是否朝向刺激源移动,是否快速、持续地“盯住”这个方向,就像人类的眼睛会转向突发事件一样。

寄居蟹的触角(图片来源:作者拍摄)

更巧妙的是,研究者还设置了不同的脆弱状态,一些寄居蟹有壳保护,一些是“裸蟹”;部分实验在明亮白光下进行,部分则在模拟夜间环境的红光下进行。结果显示,在“最脆弱”无壳加白光的状态下,寄居蟹更容易将注意力集中在捕食者气味或同类气味上,说明它们会在高风险时优先处理可能影响生存的信息。

而带壳的寄居蟹在面对这些气味信号时,会更长时间地保持触角朝向刺激源,换句话说,它们似乎更有多余的注意力去深入分析环境,而不是像“裸蟹”那样焦虑地快速转移注意力。这一现象被研究者解释为一种自主性注意控制行为,也就是说,这些小小的甲壳动物不仅能被外部刺激吸引,还能根据自身状态自主决定关注多久。

这项研究打破了过去对无脊椎动物认知能力的低估,即使没有复杂大脑、不会眨眼的寄居蟹,也可能具备调节注意力分布的能力,甚至表现出某种程度的初步意识

总结

谁能想到,一只躲在螺壳里的小寄居蟹,竟能让我们重新发现动物的个性、感知与认知?它们螯足上那些肉眼难辨的细毛,不只是皮肤的延伸,而是连接外部世界的信息采集器;那对灵活转动的触角,也不只是嗅探器,而是指向注意力焦点的神经感受器。

这两项研究揭示了一个共通的信息,动物并不只是被动地接受环境刺激,而是主动地解读周围的世界,并据此做出判断与反应。更重要的是,这种能力的存在并不取决于大脑的复杂程度,而可能早已在亿万年的进化中,在某个甲壳类的螯足或触角里悄然生根。

参考文献:

[1] Drummond, Ari, et al. "A sensory investment syndrome hypothesis: personality and predictability are linked to sensory capacity in the hermit crab Pagurus bernhardus." Proceedings B 292.2050 (2025): 20250932.

[2] Watanabe, Noelle M., et al. "Quantifying personality in the terrestrial hermit crab: different measures, different inferences." Behavioural Processes 91.2 (2012): 133-140.

[3] Drummond, Ari, et al. "Shifting attention: Assessing antennular ‘gaze’in the hermit crab Pagurus bernhardus." Animal Behaviour 225 (2025): 123233.

作者丨Denovo科普团队(褚宏伟博士 湖南师范大学硕士生导师;杨超 博士)

审核丨黄乘明 中国科学院动物研究所研究员 中国野生动物保护协会理事

来源: 科普中国创作培育计划

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