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.
Ce ar putea avea în comun caracatițele cu noi? Până la urmă, ele nu au plămâni, coloană sau o formă de plural acceptată de toţi. Ele au însă abilitatea de a rezolva puzzle-uri, de a învăța prin observare și chiar de a folosi unelte, la fel ca alte câteva animale pe care le cunoaștem. Iar ceea ce face inteligența caracatițelor atât de uimitoare este că provin dintr-o structură biologică complet diferită de a noastră. Cele aproximativ 200 de specii de caracatițe sunt moluște care aparțin ordinului cefalopodelor, termen grecesc pentru „picioare cu cap”. Aceste capete conțin creiere impresionant de mari, cu o proporție a creierului față de corp similară cu cea a altor animale inteligente, și un sistem nervos complex cu aproape la fel de mulți neuroni ca al unui câine. Dar în loc să fie grupaţi în creier, cele 500 de milioane de neuroni sunt răsfirate într-o rețea de ganglioni interconectați, organizați în trei structuri de bază. Creierul mare conține doar 10% dintre neuroni, faţă de cei doi lobi optici care conțin aproximativ 30%. Restul de 60% se află în tentacule, ceea ce pentru oameni ar fi ca și cum brațele noastre ar avea propriile minți. Aici totul devine și mai interesant. Vertebratele ca noi au un schelet pentru a ne susține corpurile, cu articulații care ne permit mișcarea. Însă nu orice fel de mișcare este permisă. Nu puteți îndoi genunchiul invers sau să îndoiți antebrațul în mijloc, de exemplu. Cefalopodele, pe de altă parte, nu au oase deloc, ceea ce le permite să își îndoaie membrele în orice punct, în orice direcție. Astfel, modelându-și tentaculele, practic în oricare dintre nenumăratele moduri de aranjare, este ceva cu totul diferit în comparație cu ce suntem obișnuiți. Considerați o sarcină simplă ca apucarea și mâncatul unui măr. Creierul uman conține o hartă neurologică a corpului nostru. Când vedeți un măr, centrul motor al creierului vostru activează mușchii corespunzători, permițându-vă să vă întindeți brațul, să apucați mărul cu mâna, să vă îndoiți articulația cotului și să duceți mărul la gură. Pentru o caracatiță, procesul este destul de diferit. În schimbul unei hărți a corpului, creierul cefalopod are o „bibliotecă de comportamente”. Așa că, atunci când caracatița vede mâncare, creierul său nu declanșează o anumită parte a corpului, ci mai degrabă un răspuns comportamental de a apuca. Când semnalul trece prin rețea, neuronii brațului primesc mesajul și trec la acțiune, comandând mișcarea. Imediat ce brațul atinge mâncarea, o undă de activare a mușchilor trece prin tot brațul către baza sa, în timp ce brațul răspunde cu o altă undă de la bază către capăt. Semnalele se întâlnesc la jumătate, între mâncare și baza brațului, anunțând să îl îndoaie în acel punct. Înseamnă că fiecare dintre cele opt brațe ale caracatiței poate gândi pentru sine. Asta oferă flexibilitate și creativitate uimitoare atunci când se iveşte o nouă situație sau o problemă, ca deschiderea unei sticle pentru a ajunge la hrană, ieșirea dintr-un labirint, mișcarea într-un mediu nou, schimbarea texturii și culorii pielii pentru a se pierde în peisaj sau chiar mimarea altor creaturi pentru a speria inamicii. Cefalopodele au dezvoltat creiere complexe cu mult timp înaintea rudelor noastre vertebrate. Iar inteligența caracatițelor nu este folositoare doar pentru ele. Sistemul lor nervos total diferit și membrele cu gândire autonomă au inspirat noi cercetări în dezvoltarea roboților flexibili creați din materiale moi. Studiind cum inteligența poate surveni pe o cale evoluționară atât de divergentă ne ajută să înţelegem mai multe despre inteligență și conștiință în general. Cine știe ce alte forme de viață inteligente sunt posibile sau cum procesează ele lumea înconjurătoare?