在神秘的海洋深处，生活着自然界最非凡的视觉艺术家之一——乌贼。这些非凡的头足类动物拥有无与伦比的能力，能够在几毫秒内改变自身外观，创造出令人眼花缭乱的色彩、图案和纹理，在人类观察者看来近乎神奇。与经常被误认为是动物界首屈一指的变色龙不同，乌贼能够更快、更复杂地改变自身外观，创造出如同活生生的屏幕般在身体上流动的涟漪般的色彩。这种惊人的能力并非仅仅为了炫耀——它在它们的生存、交流和狩猎策略中发挥着至关重要的作用。通过被称为色素细胞、乳突和虹细胞的特殊皮肤细胞，乌贼进化出了动物界最复杂的视觉交流系统之一，使它们能够闪烁色彩，既能与其他海洋生物交流，又能迷惑潜在的猎物。
颜色变化背后的生物机制
乌贼。图片由 Openverse 提供。
乌贼变色的能力依赖于一种非凡的生物系统，该系统由三种嵌入其皮肤的特殊细胞组成。数量最多的是色素细胞——一种充满色素的微小弹性囊，可以在神经控制下扩张或收缩。当色素细胞扩张时，其色素会变得更加明显；而当色素细胞收缩时，色素会变得更加浓稠，变得不那么明显。色素细胞下方是虹彩细胞，它反射光线并产生虹彩般的蓝色和绿色；以及白色细胞，它反射白光并产生明亮的白色斑点。这三种细胞协同工作，使乌贼能够产生丰富的色彩和图案。最令人印象深刻的是这些变化背后的神经控制系统——乌贼可以独立控制数千个色素细胞，在几分之一秒内创造出复杂的图案，而无需有意识地控制每个单独的细胞。这种自主控制系统使它们能够几乎立即对环境变化或社会互动做出反应。
乌贼之间的交流：一种视觉语言
乌贼。图片由 Openverse 提供。
乌贼已经发展出一种复杂的视觉语言，其复杂性可与人类手语相媲美。在交配季节，雄性会展示特定的图案来吸引雌性，通常会表现出双重颜色——一种图案面向它们正在追求的雌性，同时在面向竞争对手的一侧显示不同的图案。这种双重信号使它们能够同时追求和警告竞争对手。研究人员已经记录了 30 多种用于各种社会场合的不同图案，包括攻击性展示、屈服信号和交配邀请。这种交流系统尤其令人着迷的是它的速度——乌贼可以在不到一秒的时间内在不同图案之间转换，从而实现快速的信息交换。与主要依靠声音进行交流的人类不同，乌贼在视觉信号比听觉信号传播得更好的环境中进化，从而形成了这种先进的“皮肤语言”，科学家们仍在努力对其进行完全解码。
催眠狩猎策略
乌贼的欺骗之舞（图片来源：维基百科）
乌贼炫色最令人着迷的用途或许是在捕猎时。乌贼会使用一种名为“飘云”炫色的策略——一条深色的波纹状条纹在它们身上移动——来迷惑和迷惑潜在的猎物。这种脉动的图案营造出一种移动阴影从头顶掠过的幻觉，使小鱼和甲壳类动物暂时迷失方向。当猎物暂时无法判断威胁来自哪个方向时，乌贼会用两条专门用于捕食的触手发起攻击。这些触手以惊人的速度伸出——整个攻击过程不到十分之一秒。炫色本质上是一种视觉误导，类似于魔术师的戏法。这种捕猎技巧之所以特别有效，是因为它利用了猎物视觉处理的基本原理，而猎物在进化过程中被设定将光影的突然变化视为潜在威胁。
伪装：终极消失法
乌贼。图片由 Openverse 提供。
炫耀不仅有助于乌贼捕猎和交流，它们变色的能力也通过伪装发挥着至关重要的防御功能。乌贼能够以惊人的精度匹配周围环境的颜色、图案甚至纹理。这种能力之所以格外引人注目，是因为乌贼是色盲——它们看到的世界是绿色和蓝色的，却无法感知红色。然而，它们却能完美地模仿红色背景。科学家认为，它们可能利用物体的亮度和对比度，而不是物体本身的颜色来创建匹配的图案。在适应新背景的几秒钟内，乌贼就会分析周围环境并相应地调整自己的外观。它们可以模仿沙子、珊瑚、岩石，甚至在实验室环境下模仿棋盘格等复杂图案。这种先进的伪装能力启发了军事技术和自适应伪装系统的研究。与静态伪装不同，乌贼的动态伪装方式使它们能够在不断变化的水下环境中保持隐蔽。
情绪色彩：展现情绪
一只充满活力的乌贼优雅地游过澳大利亚的珊瑚礁，展示了丰富的海洋生物。图片来自 Pixabay
乌贼的体色不仅仅用于实际的捕猎和防御，它也是了解其情绪和生理状态的一扇窗户。当受到压力或惊吓时，乌贼身上通常会出现深色条纹，有时还会伴有周围区域变白。在求偶期间，雄性乌贼会呈现出类似斑马纹的强烈高对比度图案，这表明它们状态良好，随时准备交配。有趣的是，睡眠中的乌贼会呈现出独特的双色图案，上部较浅，下部较深，这表明颜色控制具有一些即使在休息时也会持续存在的自主神经成分。研究人员甚至观察到了与学习和解决问题相关的色彩显示——在执行认知任务时，乌贼有时会表现出特定的模式，可能表明注意力集中或处理信息。这种透明的内部状态展示使乌贼成为研究非哺乳动物情绪的绝佳对象，并挑战了我们对情绪在不同进化谱系中如何表现的理解。
与猎物物种的军备竞赛
乌贼。图片来自那啥。
乌贼的催眠式捕猎策略代表了它们与猎物之间持续不断的进化军备竞赛中的一步。许多猎物已经进化出应对乌贼视觉操控的对策。一些甲壳类动物进化出了视觉系统，不易受到飘过的云层迷惑效应的影响。某些鱼类已经学会识别伪装乌贼的特征形状，即使乌贼看起来与背景完全匹配，它们也会逃跑。这种持续的适应和反适应促使乌贼进化出日益复杂的视觉展示。最近的研究表明，乌贼可以根据它们瞄准的特定猎物调整捕猎技巧，根据捕猎的是视觉敏感的鱼类还是触觉敏感的甲壳类动物，采用不同的模式和方法。这不仅展现了它们变色能力的复杂性，也展现了它们根据环境和目标策略性地运用这些能力的认知灵活性。
神经控制系统：大脑负责色彩
乌贼。图片来自 Depostisphotos。
支持乌贼变色能力的神经结构与其视觉呈现本身一样令人印象深刻。乌贼大脑中很大一部分专门用于处理视觉信息和控制色素细胞。与需要有意识思考和外部工具的人类色彩生成不同，乌贼的颜色变化由大脑中专门的区域半自主地控制。这使得它们既能在需要时（例如在交流过程中）进行有意识的控制，也能对环境刺激（例如伪装）做出自动反应。神经影像学研究表明，乌贼的视叶（处理视觉信息的区域）比大多数其他动物的视叶要大得多，占其脑容量的很大一部分。每个色素细胞由多个运动神经元控制，从而可以对大小和颜色强度进行精细的调整。这种神经投入反映了视觉交流和伪装对乌贼生存的进化重要性，并且代表了动物界已知的最直接的脑-皮肤控制系统之一。
社会等级的色彩变化
Gewöhnliche Sepie、Sepia officinalis（大加那利岛、Kanarische Inseln、Atlantischer Ozean）——普通乌贼（大加那利岛、加那利群岛、大西洋）。图片来自Depositphotos。
乌贼利用其变色能力在群体中建立和维持社会等级。占主导地位的雄性通常会展示明亮、高对比度的图案，向潜在竞争对手表明其地位。这些展示通常以醒目的斑马纹或斑驳图案为主，凸显其体型和活力。相比之下，处于劣势的雄性可能会采用更为柔和的图案，甚至模仿雌性，以避免与占主导地位的个体发生冲突。在竞争性互动中，乌贼会先进行升级的视觉展示，然后再诉诸身体接触，每只乌贼都试图用越来越强烈的颜色图案胜过对方。这些视觉对决使乌贼能够以最小的身体风险解决冲突，因为通过展示而不是战斗来决定主导地位可以降低受伤的风险。研究表明，这些展示竞赛的获胜者享有优先接触雌性和主要狩猎领地的权利，这证明了掌握色彩沟通能力在现实世界中的优势。
适应当地环境
乌贼。图片来自那啥。
世界各地的乌贼物种进化出了反映其当地环境的变色能力区域差异。生活在热带水域色彩鲜艳的珊瑚礁中的物种通常具有更复杂的色素细胞排列，能够呈现出比生活在沙质或泥质栖息地的同类物种更丰富的图案。这些适应性与其周围环境的视觉复杂性相匹配。例如，生活在印度洋-太平洋热带水域的艳丽乌贼（Metasepia pfefferi）进化出了尤为引人注目的色彩显示能力，以明亮的黄色、红色和紫色为主——这些颜色在其栖息地中格外醒目。相比之下，欧洲普通乌贼（Sepia officinalis）则倾向于呈现更为柔和的棕色、灰色和斑驳图案，与地中海和东大西洋的岩石和沙质海底融为一体。这些区域性适应性表明，自然选择如何微调不同乌贼物种的变色能力，以适应它们栖息的特定视觉环境，从而优化它们的捕猎成功率和躲避捕食者的能力。
限制和漏洞
乌贼。图片来自 Unsplash。
尽管乌贼拥有非凡的变色能力，但它们的视觉通讯系统也存在局限性和脆弱性。色盲是它们的一个重要限制因素——虽然它们可以匹配自身无法感知的颜色（例如红色），但它们是通过亮度和图案匹配而非真正的色彩感知来实现的。这使得它们的伪装在面对拥有更复杂色觉的捕食者时可能效果不佳。此外，它们对视觉通讯的依赖也使它们在弱光环境或能见度降低的浑浊水域中变得脆弱。一些捕食者，尤其是海豚和鲨鱼，已经进化到能够感知乌贼色素细胞的细微运动，即使它们试图保持伪装。气候变化带来了另一个威胁，因为海洋酸化可能会影响正在发育的乌贼色素细胞的发育和功能。研究表明，在预计未来海洋中典型的酸性水环境中饲养的乌贼，其色彩显示的复杂性会降低，反应时间也会变慢，这可能会损害它们的通讯和捕猎能力。
乌贼个体的学习和适应
乌贼。图片来自那啥。
除了物种层面的适应性之外，个体乌贼还展现出与其色彩展示相关的卓越学习能力。幼年乌贼并非天生就拥有完整的图案库——它们通过观察和经验学习并完善自己的展示方式。实验室研究表明，与在视觉简单的环境中长大的乌贼相比，接触过不同背景的幼年乌贼会发展出更复杂的伪装能力。它们还能从成功的狩猎经验中学习，根据对特定猎物类型最有效的变化来改进它们在云朵飘过时的展示方式。这种学习能力也延伸到了社交互动中，乌贼会根据从同类那里得到的回应来调整它们的交流展示方式。有趣的是，变色能力似乎存在个体差异——有些乌贼总是比其他乌贼拥有更有效的伪装或更具说服力的求偶展示方式。这种个体差异为自然选择提供了原材料，可能推动未来乌贼世代持续进化出更复杂的变色能力。
乌贼研究与保护的未来
乌贼。图片来自 Pexels。
乌贼非凡的变色能力持续激发着科学研究和技术创新。科学家们正在利用先进的成像技术解码乌贼皮肤图案的全部词汇，从而创建首部全面的头足类视觉语言词典。这项研究不仅增进了我们对动物交流的理解，也为复杂信号系统的演化提供了新的见解。工程师们正在开发受乌贼皮肤启发的仿生材料，这些材料可以根据指令改变颜色或纹理，其潜在应用范围涵盖军事伪装和自适应建筑等领域。然而，这些迷人的生物正面临着海洋变暖、酸化、栖息地破坏和过度捕捞等日益严重的威胁。保护工作至关重要，以确保子孙后代能够亲眼目睹和研究这些视觉交流大师。通过保护乌贼栖息地并实施可持续的捕捞实践，我们可以帮助保护这些非凡的动物，它们精妙的色彩展示在交流、感知以及进化适应的无限创造力方面仍有许多值得我们学习的地方。
关于我们 最新文章 Esther Evangeline，动物学硕士作家 at 全球动物埃丝特来自南亚心脏地带印度，拥有动物学硕士学位和动物福利研究生文凭。她对动物福利的热情驱使她对动物工作充满热情和奉献精神，确保动物福祉并倡导动物权利。凭借扎实的学术背景和实践经验，她致力于在动物福利领域发挥积极影响。闲暇时，她喜欢刺绣和缝纫。作为来自泰米尔纳德邦的钦奈人，埃丝特喜欢印度古典舞蹈形式 Bharathanatyam。 Esther Evangeline（动物学硕士）的最新帖子 (查看所有) 巡游南大洋时可以看到的 10 种神奇动物 - 7月30，2025 虎鲸妈妈如何教幼崽捕猎 - 7月30，2025 我们能让渡渡鸟复活吗？我们应该吗？ - 7月30，2025