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.
Ahtapotların bizimle ortak yönlerinin olması mümkün mü? Sonuçta akciğerleri, omurgaları veya bize benzeyen başka bir yapıları yok. Ancak onlar problem çözme, gözlemleyerek öğrenme ve hatta diğer bazı hayvanlardan bildiğimiz üzere araç kullanma yeteneğine sahiptirler. Ve ahtapot zekâsını bu kadar şaşırtıcı kılan şey, bizimkinden tamamen farklı bir biyolojik yapıya sahip olmalarıdır. 200 kadar ahtapot türü, Yunancası "cephalopoda" olan kafadanbacaklılar sınıfına ait bir yumuşakçadır. Bu kafaların içerisinde şaşırtıcı derecede büyük beyinleri vardır. Diğer zeki hayvanlarınkine benzer bir beyin-vücut oranına ve neredeyse bir köpekteki kadar fazla sayıda nöronun bulunduğu karmaşık bir sinir sistemine sahiptirler. Ama beynin merkezinde toplanmak yerine, bu 500 milyon nöron birbirine bağlanmış ve üç temel yapıya yerleşmiş gangliyon ağına yayılmıştır. Beynin merkezi sadece %10'unu içerirken; iki büyük optik lob, nöronların yaklaşık %30'unu içerir. Diğer %60'ı ise, dokunaçlarındadır bu insanlarda olsa kollarımızın kendi zihni ve aklı olması gibi olurdu. Bu aşamada işler gittikçe garip bir hâl alıyor. Bizim gibi omurgalıların, vücutlarımızı hareket etmemizi sağlayacak eklemlerle destekleyecek sert bir iskelet yapıları vardır. Fakat bu, her türlü harekete olanak tanımaz. Örneğin dizlerinizi öne doğru ya da dirseklerinizi geriye doğru bükemezsiniz. Diğer yandan kafadanbacaklıların, kollarını herhangi bir noktadan ya da herhangi bir tarafa bükebilecekleri kemikleri yoktur. Neredeyse sınırsız sayıdaki olası farklı şekillerde dokunaçlarını hareket ettirebilmesi bizim pek de alışkın olduğumuz bir durum değildir. Basit bir eylem düşünün, bir elmayı tutup yemek. İnsan beyninde vücudumuzun nörolojik bir haritası vardır. Elmayı gördüğünüzde, beyninizin motor merkezi uygun kasları harekete geçirir. Kolunuzla ona ulaşmanıza olanak tanır. Elinizle tutarsınız, dirsek ekleminizi bükersiniz ve elmayı ağzınıza götürürsünüz. Bir ahtapot için ise bu süreç oldukça farklıdır. Bir vücut haritasından ziyade, beyinlerinde bir davranış kütüphanesi vardır. Bu yüzden bir ahtapot yiyeceği şeyi gördüğünde, beyinleri vücutlarının belli bir parçası gibi harekete geçmez ama daha çok yakalamaya yönelik bir davranışsal tepki gösterir. Sinyaller ağ örgüsünden geçerken, kol nöronları mesajı alır ve hareketi kontrol etmek için devinim gerçekleşir. Kolları yiyeceğe dokunur dokunmaz, kol baştan uca başka bir dalgayı geri gönderirken bir kas aktivasyon dalgası kolun içinden başlangıcına doğru ilerler. Sinyaller yiyecek ve kolun başlangıcı ile yarı yolda bir araya gelerek ona bu noktada bükülmesini bildirir. Bütün bunlar ahtapotun 8 kolundan her birinin aslında tek başına düşünebildiği anlamına geliyor. Yeni bir durum ya da sorunla karşılaştıklarında, bu onlara inanılmaz bir esneklik ve yaratıcılık sağlar: yiyeceğe ulaşmak için bir kavanoz kapağını açmada, labirentten kurtulmada, yeni bir ortamda dolaşırken manzaraya uyum sağlamak için cildinin rengini ve dokusunu değiştirmede ya da düşmanlarını korkutmak için diğer yaratıkları taklit etmede olduğu gibi. Kafadanbacaklıların karmaşık beyinleri omurgalı akrabalarımızdan çok uzun zaman önce evrimleşmiş olabilir. Ve ahtapotun zekâsı sadece onların işine yaramaz. Tamamıyla farklı sinir sistemleri ve özerk düşünme uzantıları, yumuşak malzemelerden yapılmış esnek robotlar geliştirmek için yeni araştırmalara ilham kaynağı olmuştur. Böylesine farklı evrimsel bir yol boyunca zekânın nasıl ortaya çıkabileceğine dair yapılan araştırmalar, genel olarak zekâ ve bilinç hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olabilir. Başka zeki yaşam formlarının mümkün olup olmadığını ya da onların etrafındaki dünyayı nasıl algıladıklarını kim bilebilir?