What could octopuses possibly have in common with us? After all, they don't have lungs, spines, or even a plural noun we can all agree on. But what they do have is the ability to solve puzzles, learn through observation, and even use tools, just like some other animals we know. And what makes octopus intelligence so amazing is that it comes from a biological structure completely different from ours. The 200 or so species of octopuses are mollusks belonging to the order cephalopoda, Greek for head-feet. Those heads contain impressively large brains, with a brain to body ratio similar to that of other intelligent animals, and a complex nervous system with about as many neurons as that of a dog. But instead of being centralized in the brain, these 500 million neurons are spread out in a network of interconnected ganglia organized into three basic structures. The central brain only contains about 10% of the neurons, while the two huge optic lobes contain about 30%. The other 60% are in the tentacles, which for humans would be like our arms having minds of their own. This is where things get even more interesting. Vertebrates like us have a rigid skeleton to support our bodies, with joints that allow us to move. But not all types of movement are allowed. You can't bend your knee backwards, or bend your forearm in the middle, for example. Cephalopods, on the other hand, have no bones at all, allowing them to bend their limbs at any point and in any direction. So shaping their tentacles into any one of the virtually limitless number of possible arrangements is unlike anything we are used to. Consider a simple task, like grabbing and eating an apple. The human brain contains a neurological map of our body. When you see the apple, your brain's motor center activates the appropriate muscles, allowing you to reach out with your arm, grab it with your hand, bend your elbow joint, and bring it to your mouth. For an octopus, the process is quite different. Rather than a body map, the cephalopod brain has a behavior library. So when an octopus sees food, its brain doesn't activate a specific body part, but rather a behavioral response to grab. As the signal travels through the network, the arm neurons pick up the message and jump into action to command the movement. As soon as the arm touches the food, a muscle activation wave travels all the way through the arm to its base, while the arm sends back another wave from the base to the tip. The signals meet halfway between the food and the base of the arm, letting it know to bend at that spot. What all this means is that each of an octopus's eight arms can essentially think for itself. This gives it amazing flexibility and creativity when facing a new situation or problem, whether its opening a bottle to reach food, escaping through a maze, moving around in a new environment, changing the texture and the color of its skin to blend into the scenery, or even mimicking other creatures to scare away enemies. Cephalopods may have evolved complex brains long before our vertebrate relatives. And octopus intelligence isn't just useful for octopuses. Their radically different nervous system and autonomously thinking appendages have inspired new research in developing flexible robots made of soft materials. And studying how intelligence can arise along such a divergent evolutionary path can help us understand more about intelligence and consciousness in general. Who knows what other forms of intelligent life are possible, or how they process the world around them.
Persamaan apa yang mungkin kita miliki dengan gurita? Mereka tidak punya paru-paru, tulang belakang, atau bahkan kata benda plural yang bisa kita sepakati. Namun, mereka memiliki kemampuan untuk menyelesaikan teka-teki, belajar melalui pengamatan, dan bahkan menggunakan peralatan, seperti binatang cerdas lain yang kita tahu. Hal yang membuat kecerdasan gurita sangat menakjubkan adalah bahwa kecerdasan ini datang dari struktur anatomi tubuh yang sangat berbeda dari kita. Sekitar 200 spesies gurita adalah moluska yang tergolong ordo sefalopoda, bahasa Yunani untuk kepala-kaki. Kepala gurita memiliki otak yang sangat besar, dengan rasio ukuran otak dan tubuh yang mirip dengan hewan cerdas lainnya, dan sistem saraf mereka yang kompleks dengan jumlah neuron sebanyak anjing. Alih-alih terpusat di otak, 500 juta neuron ini tersebar melalui jaringan ganglia yang saling terhubung dikategorikan menjadi tiga struktur utama. Otak pusat hanya mengandung sekitar 10% neuron, sedangkan dua lobus optik besar mengandung sekitar 30% neuron. 60% lainnya ada di tentakel, yang bagi manusia, seakan tangan kita punya pikirannya sendiri. Inilah yang membuat kecerdasan gurita menarik. Vertebrata, seperti manusia, umumnya memiliki rangka yang menopang tubuh, dan sendi yang memudahkan kita bergerak. Namun ada beberapa gerakan yang tidak memungkinkan. Kamu tidak bisa menekuk lutut ke depan, atau menekuk lengan bawah, misalnya. Sefalopoda tidak punya tulang sama sekali, sehingga mereka bisa menekuk organ gerak mereka kapan pun dan ke arah mana pun. Mereka bisa menggerakkan tentakel mereka menjadi bentuk apapun, sangat berbeda dengan gerakan yang manusia bisa lakukan. Bayangkan sebuah gerakan mudah, seperti menggenggam dan memakan apel. Otak manusia memiliki peta saraf tubuh kita. Ketika kamu melihat apel, pusat gerak pada otakmu mengaktivasi otot yang sesuai, sehingga kamu bisa menjulurkan tangan, menggengam apel dengan tanganmu, menekuk siku, dan membawa apel ke arah mulutmu. Bagi gurita, proses ini sedikit berbeda. Tanpa peta tubuh, otak sefalopoda memiliki apa yang disebut pustaka tingkah laku. Ketika seekor gurita melihat makanan, otak mereka tidak mengaktivasi anggota tubuh tertentu, melainkan menggunakan respons tingkah laku untuk mengambilnya. Saat sinyal saraf menjalar di tubuh, neuron tentakel akan menangkap pesannya dan memicu perintah untuk melakukan gerak. Ketika tentakel menyentuh makanan, sinyal aktivasi otot menjalar dari tentakel ke pangkal tentakel, dan tentakel membawa sinyal balik dari pangkal tentakel ke ujung tentakel. Kedua sinyal ini akan bertemu di tengah di antara makanan dan pangkal tentakel, dan di lokasi inilah, tentakel akan menekuk. Hal ini berarti bahwa setiap dari delapan tentakel gurita dapat berpikir secara mandiri. Hal ini memberikan fleksibilitas dan kreativitas yang luar biasa ketika dihadapkan pada situasi atau masalah, baik itu untuk membuka botol untuk mengambil makanan, keluar dari labirin, bergerak di lingkungan yang baru, mengubah tekstur dan warna kulit mereka untuk membaur dengan lingkungan, atau menyerupai binatang lain untuk menakut-nakuti musuh. Otak sefalopoda mungkin sudah berevolusi jauh sebelum vertebrata. Kecerdasan gurita juga tidak hanya bermanfaat untuk gurita. Sistem saraf mereka yang sangat unik dan tentakel berpikirnya telah menginspirasi riset baru terhadap pengembangan robot fleksibel, terbuat dari material lunak. Mempelajari cara inteligensi berkembang pada jalur evolusi yang sangat berbeda bisa membantu kita lebih memahami tentang inteligensi dan kesadaran secara umum. Entah apa bentuk kehidupan cerdas lainnya yang mungkin terjadi, atau cara mereka memproses dunia di sekeliling mereka.