Adattato da Other Minds: The Octopus, the Sea and the Deep Origins of Consciousness, di Peter Godfrey-Smith. Copyright © 2016 di Peter Godfrey-Smith. Pubblicato in accordo con Farrar, Straus and Giroux, LLC (Stati Uniti), HarperCollins (Regno Unito)
Qualcuno ti sta guardando, intensamente, ma tu non puoi vederlo. Poi te ne accorgi, attirato in qualche modo dai suoi occhi. Sei in mezzo a un giardino di spugne, il fondo del mare è disseminato di cespugli di spugne arancioni brillanti. Impigliato in una di queste spugne e nelle alghe grigio-verdi che lo circondano, c’è un animale delle dimensioni di un gatto. Il suo corpo sembra essere ovunque e da nessuna parte. Le uniche parti che riesci a fissare sono una piccola testa e i due occhi. Man mano che ti fai strada intorno alla spugna, anche quegli occhi fanno lo stesso, mantenendo la loro distanza, mantenendo una parte della spugna tra voi due. Il colore della creatura corrisponde perfettamente all’alga, tranne che una parte della sua pelle è piegata in piccole cime simili a torri con punte che corrispondono all’arancione della spugna. Alla fine alza la testa in alto, poi si allontana a razzo con la propulsione di un jet.
Un secondo incontro con un polpo: questo è in una tana. Le conchiglie sono sparse davanti, sistemate con alcuni pezzi di vetro vecchio. Ti fermi davanti alla sua casa e i due si guardano. Questo è piccolo, delle dimensioni di una palla da tennis. Allunghi una mano e allunghi un dito, e un braccio del polpo si srotola lentamente e viene a toccarti. Le ventose afferrano la tua pelle e la presa è sconcertante. Ti tira il dito, assaggiandolo mentre ti tira delicatamente dentro. Il braccio è pieno di sensori, centinaia in ciascuna delle decine di ventose. Il braccio stesso è vivo di neuroni, un nido di attività nervosa. Dietro il braccio, grandi occhi rotondi ti osservano per tutto il tempo.
Gli ottotopi e i loro parenti (seppie e calamari) rappresentano un’isola di complessità mentale nel mare degli animali invertebrati. Fin dai miei primi incontri con queste creature circa un decennio fa, sono stato incuriosito dal potente senso di coinvolgimento che è possibile quando si interagisce con loro. Il nostro più recente antenato comune è così lontano – più del doppio dei primi dinosauri – che essi rappresentano un esperimento completamente indipendente nell’evoluzione di grandi cervelli e comportamenti complessi. Se possiamo connetterci con loro come esseri senzienti, non è a causa di una storia condivisa, non a causa della parentela, ma perché l’evoluzione ha costruito due volte le menti. Sono probabilmente la cosa più vicina all’incontro con un alieno intelligente.
Compara i cervelli
Ottopi, seppie e calamari appartengono a una classe di molluschi marini chiamati cefalopodi, insieme a creature ormai estinte chiamate ammoniti e belemniti. La documentazione fossile dei polpi rimane scarna. Essendo gli unici cefalopodi senza un guscio esterno o interno e senza parti dure tranne il becco, non si conservano bene. Ma ad un certo punto durante la loro evoluzione, si sono irradiati – circa 300 specie sono conosciute al momento, tra cui forme di mare profondo e di barriera corallina. Vanno da meno di un pollice di lunghezza al polpo gigante del Pacifico, che pesa 100 libbre e si estende per 20 piedi dalla punta del braccio alla punta del braccio.
Man mano che il corpo dei cefalopodi si evolveva verso queste forme moderne – internalizzando il guscio o perdendolo del tutto – avveniva un’altra trasformazione: alcuni cefalopodi diventavano intelligenti. “Intelligente” è un termine controverso da usare, quindi cominciamo con cautela. Prima di tutto, questi animali hanno sviluppato grandi sistemi nervosi, incluso un grande cervello. Grande in che senso? Un polpo comune (Octopus vulgaris) ha circa 500 milioni di neuroni nel suo corpo. Questo è molto per quasi tutti gli standard. Gli esseri umani ne hanno molti di più – qualcosa che si avvicina ai 100 miliardi – ma il polpo è nella stessa gamma di vari mammiferi, vicino alla gamma dei cani, e i cefalopodi hanno sistemi nervosi molto più grandi di tutti gli altri invertebrati.
La dimensione assoluta è importante, ma di solito è considerata meno informativa della dimensione relativa – la dimensione del cervello come frazione della dimensione del corpo. Questo ci dice quanto un animale sta “investendo” nel suo cervello. Anche i polpi ottengono un punteggio elevato in base a questa misura, all’incirca nella gamma dei vertebrati, anche se non così alto come i mammiferi. I biologi considerano tutte queste valutazioni delle dimensioni, tuttavia, solo una guida molto approssimativa alla potenza del cervello di un animale. Alcuni cervelli sono organizzati diversamente da altri, con più o meno sinapsi, che possono anche essere più o meno complicate. La scoperta più sorprendente nel recente lavoro sull’intelligenza animale è quanto siano intelligenti alcuni uccelli, specialmente pappagalli e corvi. Gli uccelli hanno cervelli piuttosto piccoli in termini assoluti, anche se molto potenti.
Quando cerchiamo di confrontare la potenza cerebrale di un animale con quella di un altro, ci imbattiamo anche nel problema che non esiste un’unica scala su cui l’intelligenza possa essere sensatamente misurata. Animali diversi sono bravi in cose diverse, come ha senso data la vita diversa che vivono. Quando si confrontano i cefalopodi con i mammiferi, la mancanza di un’anatomia comune non fa che aumentare le difficoltà. I cervelli dei vertebrati hanno tutti un’architettura comune. Ma quando i cervelli dei vertebrati vengono confrontati con quelli dei polpi, tutte le scommesse – o meglio tutte le mappature – sono sbagliate. I polpi non hanno nemmeno raccolto la maggior parte dei loro neuroni all’interno del loro cervello; la maggior parte dei neuroni sono nelle loro braccia.
Dato tutto questo, il modo per capire quanto sono intelligenti i polpi è guardare a quello che possono fare. I polpi sono andati abbastanza bene nei test della loro intelligenza in laboratorio, senza dimostrare di essere degli Einstein. Possono imparare a navigare in semplici labirinti. Possono usare spunti visivi per discriminare tra due ambienti familiari e poi prendere il percorso migliore verso una ricompensa. Possono imparare a svitare i barattoli per ottenere il cibo all’interno – anche dall’interno all’esterno. Ma i polpi imparano lentamente in tutti questi contesti. Su questo sfondo di risultati sperimentali contrastanti, tuttavia, ci sono innumerevoli aneddoti che suggeriscono che sta succedendo molto di più.
Fuga e furto
I racconti più famosi sui polpi riguardano la fuga e il furto, in cui i polpi vaganti dell’acquario fanno irruzione nelle vasche vicine di notte per il cibo. Queste storie – la base per le buffonate dei polpi nel film Disney-Pixar del 2016 Finding Dory – non sono particolarmente indicative di alta intelligenza. Le vasche vicine non sono così diverse dalle piscine di marea, anche se l’entrata e l’uscita richiedono più sforzo. Ma ecco un comportamento che trovo più intrigante: in almeno due acquari, i polpi hanno imparato a spegnere le luci spruzzando getti d’acqua sulle lampadine e cortocircuitando l’alimentazione. All’Università di Otago in Nuova Zelanda, questo gioco è diventato così costoso che il polpo ha dovuto essere rimesso in libertà.
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Questa storia illustra un fatto più generale: i polpi hanno una capacità di adattarsi alle circostanze speciali della cattività e alle loro interazioni con i custodi umani. Almeno aneddoticamente, è apparso da tempo che i polpi in cattività possono riconoscere e comportarsi in modo diverso verso i singoli custodi umani. Nello stesso laboratorio in Nuova Zelanda che ha avuto il problema delle “luci spente”, un polpo ha preso in antipatia un membro del personale, senza alcuna ragione evidente. Ogni volta che quella persona passava sulla passerella dietro la vasca, riceveva un getto d’acqua di mezzo gallone lungo la nuca.
L’neuroscienziata Shelley Adamo della Dalhousie University in Nova Scotia aveva anche una seppia che spruzzava in modo affidabile getti d’acqua a tutti i nuovi visitatori del laboratorio ma non alle persone che erano spesso in giro. Nel 2010 il defunto biologo Roland C. Anderson e i suoi colleghi dell’Acquario di Seattle hanno testato il riconoscimento nei polpi giganti del Pacifico in un esperimento che prevedeva un custode “gentile” che dava regolarmente da mangiare a otto animali e un custode “cattivo” che li toccava con un bastone setoloso. Dopo due settimane, tutti i polpi si sono comportati in modo diverso verso i due custodi, confermando che possono distinguere tra le singole persone, anche quando indossano uniformi identiche.
Il filosofo Stefan Linquist dell’Università di Guelph in Ontario, che una volta ha studiato il comportamento dei polpi, la mette così: “Quando lavori con i pesci, non hanno idea di essere in una vasca, in un posto innaturale. Con i polpi è totalmente diverso. Sanno che sono dentro questo posto speciale e tu sei fuori. Tutti i loro comportamenti sono influenzati dalla consapevolezza della cattività”. I polpi di Linquist pasticciavano con la loro vasca e deliberatamente tappavano le valvole di scarico ficcando le braccia, forse per aumentare il livello dell’acqua. Naturalmente, questo allagava l’intero laboratorio.
I racconti dei polpi che spruzzano gli sperimentatori mi hanno ricordato qualcosa che avevo visto io stesso. I polpi in cattività spesso cercano di scappare, e quando lo fanno, sembrano infallibilmente capaci di scegliere l’unico momento in cui non li stai guardando. Pensavo di essermi immaginato questa tendenza, finché non ho sentito un discorso qualche anno fa del biologo marino David Scheel della Alaska Pacific University, che lavora con i polpi a tempo pieno. Anche lui ha detto che i polpi sembrano tracciare in modo sottile se lui li sta guardando o no, e fanno la loro mossa quando lui non lo fa. Suppongo che questo abbia senso come comportamento naturale nei polpi; vuoi fare una mossa quando il barracuda non ti sta guardando. Ma il fatto che i polpi possano farlo così rapidamente con gli umani – sia con la maschera che senza – è impressionante.
Un altro comportamento del polpo che si è fatto strada dall’aneddoto all’indagine sperimentale è il gioco. Un innovatore nella ricerca sui cefalopodi, Jennifer Mather dell’Università di Lethbridge in Alberta, insieme ad Anderson, ha fatto i primi studi su questo comportamento, e ora è stato studiato in dettaglio. Alcuni polpi – e solo alcuni – passano il tempo a soffiare bottiglie di pillole intorno alla loro vasca con il loro getto, “facendo rimbalzare” la bottiglia avanti e indietro sul flusso d’acqua proveniente dalla valvola di aspirazione della vasca. In generale, l’interesse iniziale di un polpo per qualsiasi nuovo oggetto è gustativo – posso mangiarlo? Ma una volta che un oggetto è trovato non commestibile, questo non significa sempre che non sia interessante. Il lavoro di Michael Kuba, ora all’Okinawa Institute of Science and Technology in Giappone, ha confermato che i polpi possono dire rapidamente che alcuni oggetti non sono cibo e spesso sono ancora molto interessati ad esplorarli e manipolarli.
Pensiero in piedi
Guardiamo ora più da vicino come si è evoluto il sistema nervoso dietro questi comportamenti. La storia dei grandi cervelli ha, molto approssimativamente, la forma di una lettera Y. Al centro della Y si trova l’ultimo antenato comune di vertebrati e molluschi, circa 600 milioni di anni fa. Quell’antenato era probabilmente una creatura appiattita, simile a un verme, con un sistema nervoso semplice. Potrebbe aver avuto occhi semplici. I suoi neuroni potrebbero essere stati in parte raggruppati insieme nella parte anteriore, ma non ci sarebbe stato un gran cervello lì.
Da quella fase l’evoluzione dei sistemi nervosi procede indipendentemente in molte linee, tra cui due che hanno portato a grandi cervelli di diverso design. Nella nostra stirpe, emerge il design dei cordati, con un cordone di nervi lungo il centro della schiena dell’animale e un cervello a un’estremità. Questo disegno si vede nei pesci, rettili, uccelli e mammiferi.
Dall’altra parte, quella dei cefalopodi, si è evoluto un piano del corpo diverso e un diverso tipo di sistema nervoso. I neuroni degli invertebrati sono spesso raccolti in molti gangli, piccoli nodi sparsi nel corpo e collegati tra loro. I gangli possono essere disposti a coppie, collegati da connettori che corrono lungo il corpo e attraverso di esso, come linee di latitudine e longitudine. Questo è talvolta chiamato un sistema nervoso a scala.
Con l’evoluzione dei cefalopodi, alcuni gangli sono diventati grandi e complessi, e se ne sono aggiunti di nuovi. I neuroni si concentrarono nella parte anteriore dell’animale, formando qualcosa di sempre più simile a un cervello. Il vecchio disegno a scaletta fu in parte sommerso, ma solo in parte. Per esempio, in un polpo, la maggior parte dei neuroni sono nelle braccia stesse – quasi il doppio del totale del cervello centrale. Le braccia hanno i loro propri sensori e controllori. Non hanno solo il senso del tatto, ma anche la capacità di percepire le sostanze chimiche, l’odore o il sapore. Ogni ventosa sul braccio di un polpo può avere 10.000 neuroni per gestire il gusto e il tatto. Anche un braccio che è stato rimosso chirurgicamente può eseguire vari movimenti di base, come raggiungere e afferrare.
La coordinazione interna di ogni braccio può essere anche abbastanza aggraziata. Quando un polpo tira un pezzo di cibo, la presa da parte dell’estremità del braccio crea due onde di attivazione muscolare, una diretta verso l’interno dalla punta e l’altra verso l’esterno dalla base. Dove queste due onde si incontrano, si forma un’articolazione che è qualcosa come un gomito temporaneo. I sistemi nervosi in ogni braccio includono anche dei cicli nei neuroni (connessioni ricorrenti, in gergo) che possono dare al braccio una semplice forma di memoria a breve termine, anche se non si sa cosa fa questo sistema per il polpo.
Come si relaziona il cervello di un polpo alle sue braccia? I primi lavori che guardavano sia il comportamento che l’anatomia davano l’impressione che le braccia godessero di una considerevole indipendenza. Come Roger T. Hanlon e John B. Messenger hanno scritto nel loro libro del 1996, Cephalopod Behaviour, le braccia sembravano “curiosamente separate” dal cervello, almeno nel controllo dei movimenti di base. Ma i polpi si possono mettere insieme in alcuni contesti. Come ho detto prima, quando ti avvicini a un polpo in natura, in almeno alcune specie il polpo manda fuori un braccio per ispezionarti – un comportamento che suggerisce una sorta di deliberatezza, un’azione guidata dal cervello.
In effetti, una sorta di miscela di controllo localizzato e top-down potrebbe essere al lavoro. La migliore ricerca sperimentale che io conosca su questo argomento viene dal laboratorio del neurobiologo Binyamin Hochner dell’Università Ebraica di Gerusalemme. Nel 2011 i ricercatori Tamar Gutnick e Ruth Byrne, insieme a Hochner e Kuba, hanno condotto un esperimento molto intelligente per verificare se un polpo potesse imparare a guidare un singolo braccio lungo un percorso a labirinto verso un luogo specifico per ottenere cibo. Il compito è stato impostato in modo che i sensori chimici del braccio non sarebbero stati sufficienti a guidarlo verso il cibo; il braccio avrebbe dovuto lasciare l’acqua in un punto per raggiungere il luogo di destinazione. Ma le pareti del labirinto erano trasparenti, quindi la posizione dell’obiettivo poteva essere vista. Il polpo avrebbe dovuto guidare un braccio attraverso il labirinto con i suoi occhi.
Ci è voluto molto tempo perché i polpi imparassero a farlo, ma alla fine, quasi tutti gli animali testati ci sono riusciti. Gli occhi possono guidare le braccia. Allo stesso tempo, l’articolo ha anche notato che quando i polpi stanno facendo bene questo compito, il braccio che sta trovando il cibo sembra fare la propria esplorazione locale mentre va, strisciando e sentendo intorno. Così sembra che due forme di controllo stiano operando in tandem: c’è un controllo centrale del percorso generale del braccio, attraverso gli occhi, combinato con una regolazione fine della ricerca da parte del braccio stesso.
Common Ground
Nonostante le loro molte differenze, i cefalopodi hanno alcune somiglianze sorprendenti con i vertebrati. Per esempio, i vertebrati e i cefalopodi hanno evoluto separatamente gli occhi “a telecamera”, con una lente che focalizza un’immagine su una retina. La capacità di apprendimento di diversi tipi è anche visto su entrambi i lati. L’apprendimento attraverso l’attenzione alla ricompensa e alla punizione, tracciando ciò che funziona e ciò che non funziona, sembra essere stato inventato indipendentemente più volte nell’evoluzione. Se, d’altra parte, era presente nell’antenato comune tra uomo e polpo, è stato notevolmente elaborato lungo ciascuna delle due linee.
Ci sono anche somiglianze psicologiche più sottili. La ricerca indica che i polpi, come noi, sembrano avere una distinta memoria a breve e lungo termine. Sembrano avere qualcosa come il sonno. E uno studio del 2012 guidato da Jean G. Boal della Millersville University in Pennsylvania ha scoperto che le seppie sembrano avere una forma di sonno REM (rapid eye movement), simile al sonno in cui sogniamo. (Non è ancora chiaro se i polpi condividono questo sonno simile al REM.) Altre somiglianze sono ancora più astratte, come il riconoscimento dei singoli esseri umani. Questa capacità ha senso se un animale è sociale o monogamo, ma i polpi non sono monogami, hanno una vita sessuale disordinata e non sembrano essere molto sociali.
Anche così, c’è una lezione qui sui modi in cui gli animali intelligenti gestiscono le cose del loro mondo. Lo suddividono in oggetti che possono essere ricordati e identificati nonostante i cambiamenti nel modo in cui questi oggetti si presentano. Anche questa è una caratteristica sorprendente della mente del polpo, che colpisce per la sua familiarità e somiglianza con il modo in cui noi a due zampe diamo un senso al nostro mondo.
Saggezza incarnata?
Il polpo è talvolta considerato una buona illustrazione dell’importanza di un movimento teorico in psicologia noto come embodied cognition. Una delle sue idee centrali è che il nostro corpo, piuttosto che il nostro cervello, è responsabile di parte della “intelligenza” con cui gestiamo il mondo. Le articolazioni e gli angoli dei nostri arti, per esempio, fanno nascere naturalmente movimenti come il camminare. Saper camminare è in parte una questione di avere il corpo giusto.
Ma le dottrine del movimento della cognizione incarnata non si adattano bene alla stranezza del modo di essere del polpo. I difensori della embodied cognition spesso dicono che la forma e l’organizzazione del corpo codificano informazioni. Ma questo richiede che ci sia una forma del corpo. Un polpo può stare in piedi sulle sue braccia, infilarsi in un buco poco più grande di uno dei suoi occhi, diventare un missile aerodinamico o piegarsi per entrare in un barattolo.
Inoltre, in un polpo, non è chiaro dove il cervello stesso inizi e finisca. Il polpo è soffuso di nervosismo; il corpo non è una cosa separata controllata dal cervello o dal sistema nervoso. Il solito dibattito è tra coloro che vedono il cervello come un amministratore delegato onnipotente e coloro che enfatizzano l’intelligenza immagazzinata nel corpo stesso. Ma il polpo vive al di fuori di entrambe le immagini usuali.
Ha un corpo, ma uno che è proteiforme, tutto possibilità; non ha nessuno dei costi e dei guadagni di un corpo vincolante e che guida l’azione. Il polpo vive al di fuori della solita divisione corpo/cervello. -P.G.-S.