在太平洋表面以下1500英尺的寒冷水域中，数百只人类大小的洪堡乌贼在一个手指长度的灯笼鱼群中觅食。这些掠食者在彼此之间快速穿梭，移动得异常精确，从未发生碰撞或争夺猎物的情况。
在这种海洋的黄昏区近乎黑暗的环境中，它们是如何建立如此秩序的呢？
根据斯坦福大学和蒙特利湾水族馆研究所（MBARI）的研究人员的说法，答案可能是视觉交流。这些研究人员提出，乌贼通过肌肉中的发光器官微弱发光的能力，可以在其皮肤上形成一个背光，用于改变色素沉着图案。这些生物可能正在使用这些变化的图案相互交流。
该研究于3月23日发表在《国家科学院院刊》上。
“许多乌贼生活在相当浅的水域中，没有这些发光器官，因此这可能是能够在开阔海洋中生存的关键进化创新，”斯坦福大学人文与科学学院生物学研究生、论文第一作者Benjamin Burford说。“也许它们需要这种发光和展示这些色素沉着图案的能力，以促进群居行为，以便在那里生存。”
洪堡乌贼的行为在圈养环境中几乎不可能研究，因此研究人员必须在他们生活的地方与他们相遇。在这项研究中，MBARI的Bruce Robison，论文的高级作者，使用遥控车辆（ROV）或无人驾驶的机器人潜艇，在加利福尼亚海岸附近捕获了洪堡乌贼的镜头。
虽然ROV可以记录乌贼的皮肤图案，但摄像机所需的光线太亮，无法记录它们的微弱发光，因此研究人员无法直接测试他们的背光假设。相反，他们在对捕获的乌贼进行解剖学研究时，找到了支持这一假设的证据。
通过ROV镜头，研究人员分析了乌贼在觅食时和不在觅食时的行为。他们还注意到，这些行为如何根据周围其他乌贼的数量而变化——毕竟，人们在和朋友交谈与在大观众面前讲话时的沟通方式是不同的。
镜头证实，乌贼的色素沉着图案确实似乎与特定情境相关。一些图案足够详细，暗示乌贼可能正在传达精确的信息——比如“那边的鱼是我的”。还有证据表明，它们的行为可以分解为不同的单元，乌贼重新组合这些单元以形成不同的信息，就像字母表中的字母一样。尽管如此，研究人员强调，现在得出乌贼交流是否构成人类语言的结论还为时过早。
“现在，在我们说话的时候，深海中可能有一些乌贼正在相互发送信号，”Burford说，他是斯坦福大学霍普金斯海洋站的Denny实验室的成员。“谁知道它们在说什么信息，以及基于这些信息它们在做什么样的决定？”
尽管这些乌贼在昏暗的光线下能看得很好，但它们的视力可能不是特别敏锐，因此研究人员推测，发光器官有助于通过增强皮肤图案的对比度来促进乌贼的视觉交流。他们通过绘制这些发光器官在洪堡乌贼中的位置，并与这些生物上最详细的皮肤图案出现的位置进行比较，来调查这一假设。
他们发现，发光器官最密集的区域——比如乌贼眼睛之间的小区域和其鳍的薄边缘——正是最复杂图案发生的区域。
自从拍摄乌贼以来，ROV技术已经足够先进，以至于团队可以在下次在加利福尼亚观察乌贼时直接观察他们的背光假设在行动中的情况。Burford还希望创建某种虚拟乌贼，团队可以在真实乌贼前投影，以观察它们对网络乌贼的图案和运动的反应。
研究人员对迄今为止的发现感到兴奋，但渴望在深海中进行进一步的研究。尽管在它们生活的地方研究深海居民可能是一项令人沮丧的困难任务，但这项研究有可能为生命功能的理解提供新的视角。
“我们有时认为乌贼是生活在这种外星世界中的疯狂生命形式，但我们有很多共同点——它们生活在群体中，它们是社交的，它们相互交谈，”Burford说。“研究它们的行为和其他深海居民的行为对于了解生命如何在异域环境中生存是重要的，但它也通常告诉我们关于在我们自己星球上的极端环境中使用的策略。”
这项工作由David and Lucile Packard基金会和斯坦福大学生物系资助。