水下文明如何发展-第1部分:水生情报的诞生

2016年6月,WaitButWhy.com背后的作家兼策划人Tim Urban开始在他的读者群中展开激烈的对话。 他们的讨论主题是典型的WaitButWhy推测,这次的讨论不是关于冷冻,太空殖民或超级智能AI,而是关于水生物种发展人类水平智能的潜力。 这是Tim打开对话的方式:

嘿,是蒂姆。 因此,我正在观看一个视频,该视频显示了蓝鲸在海洋中可口的巨大,这让我开始思考-

智慧生活不可避免地在陆地而非水中进化吗?

在大多数时间里,生命一直在地球上,只有在水下。 而且,当今一些最聪明的物种,例如海豚和鲸鱼,仍然生活在水下。 但是, 人类的智能会在水中进化吗?

有没有一种聪明的水物种生活在农业和工业发达,文化,艺术,音乐和体育活动复杂的大城市中,他发现了希格斯玻色子,了解了量子计算并将卫星发射入轨道,有时还参加了世界大战—所有在水下吗?1

还是那种高度发达的物种在陆地上有重要的东西吗? 如果是这样,为什么? 如果不是这样,那么像海洋一样​​拥有一个像我们一样聪明的70亿个生物物种将是什么样子呢?

这个问题的主题是,如何使WaitButWhy成为在线媒体中如此独特的内容提供者,该提供者经过优化以符合主流文化的潮流。 它的主题是深刻而抽象的,完全脱离了我们世界正在发生的广泛文化背景。 至少对于到目前为止已经做出回应的120多个人来说,这令人着迷。

我是其中的一个受访者,在回答这个问题时我非常着迷,因此我决定在一系列博客文章中详细阐述自己的想法。 简而言之,是的,我相信人类智能可以在水下或几乎在任何支持复杂生活的环境中发展。

这并不是大多数人的意见。 在对该问题的100项完整答复中,只有大约30项支持该提案。 拒绝该想法的原因包括以下主张:

  • 火灾不可能在水下发动,对人类进化至关重要,因此从原则上讲对高级情报也很重要;
  • 灵巧的肢体(如手和手指)是有智慧的生物的必要先决条件,而在水生物种中找不到。
  • 对于我们的历史的后期至关重要的电流的受控使用对于海洋动物来说是遥不可及的;
  • 考虑到环境在“可技术鉴定”的材料和其他特性方面的独特缺陷,因此在海上不可能实现历史发展的其他早期阶段,例如书面语言的发明,先进的金属工艺,公共狩猎和稳定的结构建筑。

我将使用这篇文章的其余部分来讲述一个物种的历史,该物种做了(人类上)不可思议的:进化出的人类水平的智力却没有经历过超越人类进化的里程碑。

有关水生文明进化的系列文章的第一部分,将重点介绍假设的章鱼物种中人类水平智力的诞生。 到本文结束时,该物种将具备抽象推理的能力,但尚未进行与人类历史类似的任何事情。 该章将在本网站的后续部分中播出。

在我们开始之前的一小笔免责声明。 像这样的投机活动通常揭示了投机世界与我们自己之间的关系,并在早期就暗示了两个时间流是否重叠。 对于这里描述的智能章鱼,老实说,我还没有决定人类在故事中适合什么位置,尽管我当然不相信它们存在于我们的时间表中。 随着系列的进行,我们将看到替代人类或其他聪明的(陆地)物种是否或如何在章鱼的历史中发挥作用。

人类和章鱼之间的最新共同祖先可能生活在大约十亿年前。 这个祖先被科学家称为“上流人”,这在其体内是不为人所知的,它存在着至少两个未来产生文明的物种的潜力。 一个是我们。 另一个是Enteroctopus sapiens ,这是一种思维性的头足类物种,它没有在我们的时间轴上进化,但是目前在高度相似的平行地球中蓬勃发展。

Enteroctopus sapiens (其个体成员,我们称为Cephs)在达到其当前形态后进入了大约150,000年的历史时间。 他们在遇到了几个明显的非人类进化里程碑之后才这样做,这始于第一批头等动物开始利用身体色素模拟物来进行交互,而不是彼此交互,而是与另一种乌贼物种进行交互,我们将其称为棕褐色。

棕褐色(图片来源:Bernard Dupont)

像“我们自己的”墨鱼种一样, 棕褐色中间色的成员具有颜色和形状的模仿,并与章鱼共享敏锐的嗅觉。 墨鱼生活在沿海地区,该地区位于低潮线和大陆架边缘之间。 他们与普通章鱼(或普通章鱼)以及备用时间表中的祖先头孢共享这个栖息地。 与我们的时间表中的乌贼不同, 乌贼墨与章鱼进化,色素和身体形态共享词汇。

不确定这种“语言”是如何产生的,但它可能已经发生了这样的事情。 在海洋酸化增加的时期,作为深水捕食物种(可能是始祖鸟 获得了适应性优势始祖头孢开始向陆地迁移。 (注:头颅科学尚未就引起这种酸化的原因达成共识。人们认为超级火山喷发或小行星撞击可能是错误的。)它们的栖息地变化是海洋生物靠近海岸的更大趋势的一部分。 。

从海洋深处迁徙的增加意味着亚沿海生境具有非常不稳定的生态系统,新的无脊椎动物,鱼类和爬行动物群落充斥着相同的生态位,并为相同的资源展开激烈竞争。 面临巨大选择压力的生物在数千年而不是数百万年的时间里迅速发展出新的行为和形态。 幸存物种之间的关键行为适应能力是能够准确解释有关邻近生物的生存价值的信息的能力。

鉴于此功能在充满危险和机遇的模棱两可的环境中的重要性,祖先的Ceph由于其孤立的性质和地域性而处于明显的劣势。 他们彼此相距遥远,无法长距离交换信息或提供帮助。 乌贼墨Sepia interloquor)的伪装成成员更近距离地看到了它们,因为乌贼的食肉动物经常是章鱼的猎物,因此Ceph曾在其领土上同居。 这样就开始了他们互惠的第一阶段。

他们之间相互关系的一个意想不到的结果是, 智人开始利用对对方的肤色和体型所隐含的风险和报酬的躯体解释。 乌贼和章鱼会改变颜色和形状,以应对多种压力源和情况。 这些行为的应用包括向竞争生物发出挑战信号,躲避捕食者并表明交配的意图。 乌贼中介肠虫之间的关系的特殊之处在于,尽管是独立的物种,但其中一个进化为解码另一个的形状和颜色变化。 看起来像什么?

想象一个大章鱼( E. sapiens的大小与Enteroctopus dofleinihiding大致相同又称 巨型太平洋章鱼)位于海面以下40米的岩石下面。 他的眼睛在前方20米处的位置上被磨练,乌贼坐在海葵下面。 乌贼本能地意识到自己的猎物状态,却意识到父亲正盯着章鱼,感觉到周围到处都是鲨鱼或鲈鱼的踪影。 大陆架的这一部分充满了生命,从一个珊瑚结构到另一个珊瑚结构熙熙,,在无尽的进食狂潮中,一次又一次地进食,杀死和捍卫自己。

多刺的fish鱼©Juergen Freunds

输入鲨鱼。 巴西伊斯修斯一学校,闻到墨鱼生殖分泌物的残留物,从深处沿着一条直线轨迹向猎物发出。 不断敏感的墨鱼,“听到”鲨鱼的进食方式引起的水振动,在两个阶段改变了她的皮肤色素。 首先,大约三秒钟,她在红色和白色之间快速振荡-在我们的时间轴上,这些被保留作为生殖准备和竞争的信号,但棕褐色居间已将其适应于其他用途。 然后,她回到正常的灰色和黑色图案,到处乱窜,以模拟她紧紧抓住的岩石的露头。

红白相间的第一阶段当然是向她的保护者,即巨大的祖先肠Enter(Enteroctopus sapiens)发出信号,表明一帮dog鱼正在她的位置磨练。 这个特定的场景被编码在每个颜色频闪灯的特定持续时间内。 第一和第三较长的白色频闪指示有多个掠食者,而特别长的第一红色频闪则告诉章鱼袭击者是鲨鱼。 其他选通持续时间的模式说明了传入威胁的方向,速度和大小。 在乌贼传递了这些数据并返回伪装之后,章鱼准备了一个计划,以击退攻击者并以部分或全部为自己的猎物。

章鱼有条不紊地从它的藏身处慢慢地潜向乌贼墨鱼。 因为在婴儿期(三年前),他很难通过将频闪信号与背景氛围相关联来了解频闪信号的含义-墨鱼在平静时期是好老师-他知道何时何地以及多少鲨鱼会出现。 现在,当肾上腺素在触手和大脑中的血流中跳跃时,他也可以听到它们的到来。 在乌贼岩石后面,他为行动做好了准备,附属物拉紧和拉开,拉紧和拉开,拉紧。

章鱼墨水(来源:ARKive.org)

突然,他从藏身处跳了起来,以体操的方式翻过巨石,正好及时将墨水喷入鲨鱼群,捍卫了自己无助的盟友。 智人墨水具有独特的特性,即对人眼和其他粘膜发炎,很像人类的胡椒喷雾剂,尽管只有在其囊中注入少量的腐蚀性试剂和色素的情况下才可以。 唯一的防御者驱散了学校,一些鲨鱼撤退到远离云层的安全距离,另一些鲨鱼则从云层下方挖起,以滑过章鱼并抢走墨鱼。 但是章鱼从经验中得知(失去了多个墨鱼盟友,只是一次进攻),他必须迅速俯冲到墨鱼的位置并用其他分泌物掩盖她,从而迅速阻止这一行动。

章鱼巨大地盘旋在墨鱼的小海湾上,以强大的四肢和有毒的叮咬抵御鲨鱼,使三只动物瘫痪,并产生强烈的毒液,吓坏了其余的动物,从红色,绿色,棕色和灰色迅速地闪过。使他们感到困惑和不安。 当大胆的鲨鱼重新加入那些最初退缩的鲨鱼时,章鱼追赶着它们,穿过深黑色的薄雾,在其触角中抓住了另外四个,使它们变得静止。 这七只重约20公斤的鲨鱼将在几天内消除饥饿,墨鱼将分享自己的赏金,以帮助她参与狩猎。

该插图说明了在因环境变化而引起的危险条件下,深水捕食者如何在主要由小型生物组成的亚沿海环境中从其大尺寸中受益。 作为从深海向陆地的巨大垂直迁移的一部分,章鱼面临着巨大的选择压力,这些选择压力要求心理和行为适应,使其能够与类似的伪装头足类物种合作,在新的栖息地中获得竞争优势。 这种合作行为的一个不同寻常的结果是,这需要在两个物种之间进行复杂的信息交换,其中一个是墨鱼,它主要是信息的发送者 ,而另一个是信息的接收者和解释者

与祖先人类一样,当他们开始使用语言进行思考和交流时, 智人在与中间人沙门氏菌建立了这种新的关系之后,经历了一些智力爆炸 最初的Cephs成为音调模式先天通用语法的保管人,获得了在抽象命题中进行计划和思考的能力,可以合理选择如何在模棱两可的情况下做出反应,在这种情况下,危险和机会混合在一起是一项必要的计算。 但是,他们仍然是孤独的动物和领地动物,独自经历了这些成就,而且彼此相距甚远。

从人类的角度来看,这似乎是一个令人困惑的情况。 一个物种如何在不发展最简单的社会结构的情况下发展思考能力? 我认为,可以通过与表型相似的“同盟”物种共同进化,从而与孤独的生物之间进行交流,以交换有关环境风险和能力的抽象信息。 但是,正如对WaitButWhy讨论的贡献者所指出的,在进化思考能力的物种与发展复杂的“人类层面”文明的物种之间存在差异。 由于文明需要平民参与合作和具有集体意义的活动,因此Cephs必须以某种方式聚集在一起,以发展到目前的复杂水平。

在本系列的下一篇文章中,我将讨论一种可能性,例如像Enteroctopus sapiens的水下物种如何继续进行进化的下一步。 从它与乌贼交往的孤独思想家的卑微根源,我们将看到这个非凡的海洋生物如何通过先进的农业和工业,复杂的文化,艺术,音乐和体育运动建立了一个文明,从而发现了希格斯玻色子并了解量子计算并将卫星发射到轨道,并且[有时]在世界大战中进行战斗-全部在水下。”

章鱼bimaculatus(来源:Wikimedia Commons)

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