Adaptacja z Other Minds: The Octopus, the Sea and the Deep Origins of Consciousness, autorstwa Petera Godfrey-Smitha. Copyright © 2016 by Peter Godfrey-Smith. Published by arrangement with Farrar, Straus and Giroux, LLC (U.S.), HarperCollins (U.K.)
Ktoś cię obserwuje, intensywnie, ale nie możesz go zobaczyć. Potem zauważasz, przyciągnięty jakoś przez ich oczy. Jesteś wśród ogrodu gąbek, dno morskie rozrzucone krzewiastymi kępami jaskrawo pomarańczowej gąbki. W jedną z tych gąbek i otaczające ją szarozielone wodorosty zaplątane jest zwierzę wielkości kota. Jego ciało wydaje się być wszędzie i nigdzie. Jedynymi częściami, które można uchwycić, są mała głowa i dwoje oczu. W miarę jak okrążasz gąbkę, te oczy również się poruszają, zachowując dystans i trzymając część gąbki między sobą. Kolor stworzenia idealnie pasuje do wodorostów, z wyjątkiem tego, że część jego skóry jest zwinięta w małe, podobne do wieżyczki szczyty z końcówkami, które pasują do pomarańczowego koloru gąbki. W końcu podnosi wysoko głowę, po czym odlatuje pod wpływem napędu odrzutowego.
Drugie spotkanie z ośmiornicą: ta jest w jamie. Przed nią leżą porozrzucane muszle, ułożone z kawałków starego szkła. Zatrzymujesz się przed jej domem i oboje patrzycie na siebie. Ten jest mały, mniej więcej wielkości piłki tenisowej. Wyciągasz rękę do przodu i wyciągasz palec, a jedno ramię ośmiornicy powoli rozwija się i wysuwa się, aby Cię dotknąć. Przyssawki chwytają twoją skórę, a chwyt jest niepokojąco ciasny. Szarpie twój palec, smakując go, gdy delikatnie wciąga cię do środka. Ramię jest naszpikowane czujnikami, setki z nich w każdym z dziesiątek przyssawek. Samo ramię żyje neuronami, jest gniazdem nerwowej aktywności. Z tyłu ramienia duże okrągłe oczy obserwują cię przez cały czas.
Oktopusy i ich krewni (mątwy i kałamarnice) stanowią wyspę umysłowej złożoności w morzu zwierząt bezkręgowych. Od czasu mojego pierwszego spotkania z tymi stworzeniami około dekady temu, intryguje mnie silne poczucie zaangażowania, które jest możliwe podczas interakcji z nimi. Nasz najnowszy wspólny przodek jest tak odległy – ponad dwukrotnie starszy od pierwszych dinozaurów – że stanowią one całkowicie niezależny eksperyment w ewolucji dużych mózgów i złożonych zachowań. Jeśli możemy się z nimi połączyć jako istoty czujące, to nie z powodu wspólnej historii, nie z powodu pokrewieństwa, ale dlatego, że ewolucja zbudowała umysły dwa razy od nowa. Są one prawdopodobnie najbliższe spotkaniu z inteligentnym obcym.
Porównanie mózgów
Ośmiornice, mątwy i kałamarnice należą do klasy morskich mięczaków zwanych głowonogami, wraz z obecnie wymarłymi stworzeniami zwanymi amonitami i belemnitami. Zapis kopalny ośmiornic jest skąpy. Jako jedyne głowonogi bez zewnętrznej lub wewnętrznej skorupy i bez twardych części, z wyjątkiem dzioba, nie zachowały się dobrze. Jednak na pewnym etapie swojej ewolucji promieniowały – obecnie znanych jest około 300 gatunków, w tym formy głębinowe i żyjące na rafach. Ich długość waha się od mniej niż cala do gigantycznej ośmiornicy pacyficznej, która waży 100 funtów i mierzy 20 stóp od końca ramienia do końca ramienia.
As the cephalopod body evolved towards these modern forms-internalizing the shell or losing it altogether-another transformation occurred: some of the cephalopods became smart. „Inteligentne” to kontrowersyjny termin, więc zacznijmy ostrożnie. Po pierwsze, zwierzęta te wykształciły duże systemy nerwowe, w tym duże mózgi. Duże w jakim sensie? Ośmiornica zwyczajna (Octopus vulgaris) ma w swoim ciele około 500 milionów neuronów. To bardzo dużo według prawie każdego standardu. Istoty ludzkie mają o wiele więcej – coś blisko 100 miliardów – ale ośmiornica jest w tym samym zakresie, co różne ssaki, blisko zakresu psów, a głowonogi mają o wiele większe systemy nerwowe niż wszystkie inne bezkręgowce.
Absolutna wielkość jest ważna, ale jest zwykle uważana za mniej informacyjną niż względna wielkość – wielkość mózgu jako ułamek wielkości ciała. To mówi nam, jak bardzo zwierzę „inwestuje” w swój mózg. Ośmiornice również uzyskują wysokie wyniki w tej miarze, mniej więcej w zakresie kręgowców, choć nie tak wysokie jak ssaki. Biolodzy uważają jednak, że wszystkie te oceny wielkości są tylko bardzo przybliżonym wskaźnikiem siły mózgu danego zwierzęcia. Niektóre mózgi są zorganizowane inaczej niż inne, z większą lub mniejszą liczbą synaps, które mogą być również bardziej lub mniej skomplikowane. Najbardziej zaskakującym odkryciem w ostatnich pracach nad inteligencją zwierząt jest to, jak inteligentne są niektóre ptaki, zwłaszcza papugi i wrony. Ptaki mają dość małe mózgi w liczbach bezwzględnych, choć bardzo wydajne.
Gdy próbujemy porównać moc mózgu jednego zwierzęcia z mocą mózgu innego, napotykamy również na problem, że nie ma jednej skali, na której można sensownie zmierzyć inteligencję. Różne zwierzęta są dobre w różnych rzeczach, co ma sens, biorąc pod uwagę różne życie, jakie prowadzą. Kiedy porównuje się głowonogi ze ssakami, brak wspólnej anatomii tylko zwiększa trudności. Mózgi kręgowców mają wspólną architekturę. Ale kiedy mózgi kręgowców porównuje się z mózgami ośmiornic, wszystkie zakłady – a raczej wszystkie odwzorowania – odpadają. Ośmiornice nawet nie zebrały większości swoich neuronów wewnątrz mózgu; większość neuronów znajduje się w ich ramionach.
Zważywszy na to wszystko, sposobem na wypracowanie tego, jak inteligentne są ośmiornice, jest spojrzenie na to, co mogą zrobić. Ośmiornice dość dobrze poradziły sobie z testami ich inteligencji w laboratorium, nie okazując się Einsteinami. Potrafią nauczyć się poruszać po prostych labiryntach. Potrafią wykorzystać wskazówki wizualne, aby rozróżnić dwa znajome środowiska, a następnie obrać najlepszą drogę w kierunku nagrody. Potrafią nauczyć się odkręcać słoiki, aby uzyskać pożywienie znajdujące się w środku – nawet od środka na zewnątrz. Ale we wszystkich tych kontekstach ośmiornice uczą się powoli. Na tle tych mieszanych wyników eksperymentalnych, istnieją jednak niezliczone anegdoty sugerujące, że dzieje się o wiele więcej.
Ucieczka i złodziejstwo
Najsłynniejsze opowieści ośmiornic dotyczą ucieczki i złodziejstwa, w których wędrujące ośmiornice akwariowe napadają nocą na sąsiednie zbiorniki w poszukiwaniu pożywienia. Te historie – podstawa ośmiornicowych hijinks w 2016 Disney-Pixar film Finding Dory – nie są szczególnie wskazujące na wysoką inteligencję. Sąsiednie zbiorniki nie różnią się tak bardzo od basenów pływowych, nawet jeśli wejście i wyjście wymaga więcej wysiłku. Ale oto zachowanie, które uważam za bardziej intrygujące: w co najmniej dwóch akwariach ośmiornice nauczyły się wyłączać światła, tryskając strumieniami wody na żarówki i zwierając zasilanie. Na Uniwersytecie Otago w Nowej Zelandii, ta gra stała się tak kosztowna, że ośmiornice musiały zostać wypuszczone z powrotem na wolność.
Kliknij lub dotknij, aby powiększyć
Ta historia ilustruje bardziej ogólny fakt: ośmiornice mają zdolność przystosowania się do specjalnych warunków panujących w niewoli i do interakcji z ludzkimi opiekunami. Anegdotycznie przynajmniej, od dawna wydawało się, że ośmiornice w niewoli mogą rozpoznać i zachowywać się inaczej w stosunku do poszczególnych ludzkich opiekunów. W tym samym laboratorium w Nowej Zelandii, które miało problem z „gaszeniem świateł”, pewna ośmiornica polubiła jednego z członków personelu, bez wyraźnego powodu. Ilekroć ta osoba przeszła na chodniku za zbiornikiem, otrzymała półgalonowy strumień wody z tyłu szyi.
Neuroscientist Shelley Adamo z Dalhousie University w Nowej Szkocji również miał jeden mątwy, które niezawodnie squirted strumienie wody na wszystkich nowych gości do laboratorium, ale nie na ludzi, którzy byli często w pobliżu. W 2010 roku nieżyjący już biolog Roland C. Anderson i jego koledzy z Akwarium w Seattle przetestowali rozpoznawanie u ośmiornic olbrzymich w eksperymencie, który obejmował „miłego” opiekuna, który regularnie karmił osiem zwierząt i „wrednego” opiekuna, który dotykał ich szczeciniastym kijem. Po dwóch tygodniach wszystkie ośmiornice zachowywały się inaczej w stosunku do obu opiekunów, potwierdzając, że potrafią rozróżnić poszczególnych ludzi, nawet jeśli noszą identyczne uniformy.
Filozof Stefan Linquist z Uniwersytetu Guelph w Ontario, który kiedyś badał zachowanie ośmiornic, ujmuje to w ten sposób: „Kiedy pracujesz z rybami, nie mają one pojęcia, że są w zbiorniku, gdzieś nienaturalnym. Z ośmiornicami jest zupełnie inaczej. One wiedzą, że są w tym specjalnym miejscu, a ty jesteś poza nim. Świadomość niewoli ma wpływ na wszystkie ich zachowania.” Ośmiornice Linquista rozrabiały w swoim zbiorniku i celowo zatykały zawory odpływowe szturchając się ramionami, być może po to, aby podnieść poziom wody. Oczywiście, zalewało to całe laboratorium.
Opowieści o ośmiornicach oblewających eksperymentatorów przypomniały mi o czymś, co sam widziałem. Ośmiornice w niewoli często próbują uciekać, a kiedy to robią, wydają się nieomylnie zdolne do wybrania jednego momentu, w którym ich nie obserwujesz. Myślałem, że mogę sobie wyobrażać tę tendencję, dopóki nie usłyszałem wykładu kilka lat temu przez biologa morskiego David Scheel z Alaska Pacific University, który pracuje z ośmiornicami w pełnym wymiarze godzin. On również powiedział, że ośmiornice wydają się śledzić w subtelny sposób, czy on je obserwuje, czy nie, i robią swój ruch, kiedy go nie ma. Przypuszczam, że ma to sens jako naturalne zachowanie ośmiornic; chcesz uciec, kiedy barakuda nie patrzy na ciebie. Ale fakt, że ośmiornice mogą tak szybko zrobić to z ludźmi – zarówno z maską do nurkowania, jak i bez – jest imponujący.
Innym zachowaniem ośmiornicy, które stało się drogą od anegdoty do eksperymentalnego dochodzenia, jest zabawa. Innowator w badaniach głowonogów, Jennifer Mather z University of Lethbridge w Albercie, wraz z Anderson, zrobił pierwsze badania tego zachowania, a teraz został zbadany w szczegółach. Niektóre ośmiornice – i tylko niektóre – będą spędzać czas dmuchając butelki z tabletkami wokół swojego zbiornika za pomocą odrzutowca, „odbijając” butelkę tam i z powrotem na strumieniu wody pochodzącym z zaworu wlotowego zbiornika. Ogólnie rzecz biorąc, początkowe zainteresowanie ośmiornicy każdym nowym obiektem jest smakowe – czy mogę go zjeść? Ale gdy obiekt zostanie uznany za niejadalny, nie zawsze oznacza to, że jest nieciekawy. Praca Michaela Kuby, obecnie w Okinawa Institute of Science and Technology w Japonii, potwierdziła, że ośmiornice mogą szybko stwierdzić, że niektóre przedmioty nie są jedzeniem i często nadal są zainteresowane ich badaniem i manipulowaniem nimi.
Myślenie na nogach
Spójrzmy teraz dokładniej na to, jak ewoluował system nerwowy stojący za tymi zachowaniami. Historia dużych mózgów ma, bardzo z grubsza, kształt litery Y. W rozgałęzionym centrum Y znajduje się ostatni wspólny przodek kręgowców i mięczaków – jakieś 600 milionów lat temu. Ten przodek był prawdopodobnie spłaszczonym, robakowatym stworzeniem z prostym systemem nerwowym. Mógł mieć proste oczy. Jego neurony mogły być częściowo zgrupowane z przodu, ale nie byłoby tam dużo mózgu.
Od tego etapu ewolucja układów nerwowych przebiega niezależnie w wielu liniach, w tym dwóch, które doprowadziły do powstania dużych mózgów o różnej budowie. Na naszej linii, chordate projekt wyłania, z przewodu nerwów w dół w środku zwierzęcia pleców i mózgu na jednym końcu. Ten projekt jest widoczny u ryb, gadów, ptaków i ssaków.
Po drugiej stronie, po stronie głowonogów, wyewoluował inny plan ciała i inny rodzaj układu nerwowego. Neurony bezkręgowców są często zebrane w wiele zwojów, małych węzłów, które są rozsiane po całym ciele i połączone ze sobą. Zwoje mogą być ułożone w pary, połączone łącznikami, które biegną wzdłuż ciała i w poprzek, jak linie szerokości i długości geograficznej. Jest to czasami nazywane drabiniastym układem nerwowym.
Jak głowonogi ewoluowały, niektóre zwoje stały się duże i złożone, a nowe zostały dodane. Neurony skupiły się z przodu zwierzęcia, tworząc coś coraz bardziej podobnego do mózgu. Stara drabiniasta konstrukcja została częściowo zatopiona, ale tylko częściowo. Na przykład u ośmiornicy większość neuronów znajduje się w samych ramionach – prawie dwa razy więcej niż w centralnym mózgu. Ramiona mają swoje własne czujniki i kontrolery. Posiadają nie tylko zmysł dotyku, ale także zdolność do wyczuwania substancji chemicznych – zapachu lub smaku. Każda przyssawka na ramieniu ośmiornicy może mieć 10 000 neuronów do obsługi smaku i dotyku. Nawet ramię, które zostało chirurgicznie usunięte, może wykonywać różne podstawowe ruchy, takie jak sięganie i chwytanie.
Wewnętrzna koordynacja każdego ramienia może być również całkiem zgrabna. Kiedy ośmiornica wciąga kawałek jedzenia, chwytanie przez sam koniec ramienia tworzy dwie fale aktywacji mięśni, jedną kierującą się do wewnątrz od czubka, a drugą kierującą się na zewnątrz od podstawy. Gdzie te dwie fale spotkać, staw jest utworzony, że jest coś jak tymczasowy łokieć. Systemy nerwowe w każdym ramieniu również zawierać pętle w neuronach (połączenia powtarzające się, w żargonie), które mogą dać ramię prostą formę pamięci krótkotrwałej, choć nie wiadomo, co ten system robi dla ośmiornicy.
Jak mózg ośmiornicy odnoszą się do jego ramion? Wczesna praca patrząc zarówno na zachowanie i anatomii dał wrażenie, że ramiona cieszył się znaczną niezależność. Jak stwierdzili Roger T. Hanlon i John B. Messenger w książce „Cephalopod Behaviour” z 1996 roku, ramiona wydawały się „osobliwie oddzielone” od mózgu, przynajmniej w zakresie kontroli podstawowych ruchów. Ale ośmiornice potrafią się w pewnych sytuacjach zjednoczyć. Jak wspomniałem wcześniej, kiedy zbliżasz się do ośmiornicy w środowisku naturalnym, w co najmniej niektórych gatunków ośmiornica wysyła jedno ramię do kontroli – zachowanie, które sugeruje rodzaj celowości, działania kierowane przez mózg.
W rzeczywistości, jakiś rodzaj mieszaniny zlokalizowanych i odgórnej kontroli może być w pracy. Najlepsze badania eksperymentalne, jakie znam, a które dotyczą tego tematu, pochodzą z laboratorium neurobiologa Binyamina Hochnera z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie. W 2011 r. badaczki Tamar Gutnick i Ruth Byrne, wraz z Hochnerem i Kubą, przeprowadziły bardzo sprytny eksperyment, aby sprawdzić, czy ośmiornica może nauczyć się prowadzić jedno ramię po labiryntowej ścieżce do określonego miejsca w celu zdobycia pożywienia. Zadanie było tak skonfigurowane, że własne czujniki chemiczne ramienia nie wystarczyłyby do doprowadzenia go do pożywienia; ramię musiałoby w pewnym momencie wyjść z wody, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Ściany labiryntu były jednak przezroczyste, więc miejsce docelowe można było zobaczyć. Ośmiornica musiałby prowadzić ramię przez labirynt z jego eyes.
To trwało długo dla ośmiornic nauczyć się to zrobić, ale w końcu, prawie wszystkie zwierzęta testowane udało. Oczy mogą kierować ramionami. W tym samym czasie, papier również zauważyć, że gdy ośmiornice robią dobrze z tym zadaniem, ramię, które jest znalezienie żywności wydaje się robić własne lokalne eksploracji, jak to idzie, pełzanie i uczucie wokół. Tak więc wydaje się, że dwie formy kontroli działają w tandemie: istnieje centralna kontrola nad ogólną ścieżką ramienia, poprzez oczy, w połączeniu z precyzyjnym dostrajaniem wyszukiwania przez samo ramię.
Wspólny grunt
Mimo wielu różnic, głowonogi noszą pewne uderzające podobieństwa do kręgowców. Na przykład, kręgowce i głowonogi osobno wykształciły oczy „kamery”, z soczewką, która skupia obraz na siatkówce. Zdolność do uczenia się różnego rodzaju jest również widoczna po obu stronach. Wydaje się, że uczenie się poprzez zwracanie uwagi na nagrody i kary, poprzez śledzenie tego, co działa, a co nie, zostało wynalezione niezależnie kilka razy w ciągu ewolucji. Jeśli, z drugiej strony, było ono obecne u wspólnego przodka człowieka i ośmiornicy, to zostało znacznie rozwinięte w dół każdej z tych dwóch linii.
Istnieją również bardziej subtelne podobieństwa psychologiczne. Badania wskazują, że ośmiornice, podobnie jak my, wydają się mieć wyraźną pamięć krótko- i długoterminową. Wydaje się, że mają coś takiego jak sen. A badania z 2012 roku prowadzone przez Jean G. Boal z Millersville University w Pensylwanii odkryły, że mątwy wydają się mieć formę szybkiego ruchu gałek ocznych (REM), podobną do snu, w którym śnimy. (Nadal nie jest jasne, czy ośmiornice też mają taki sen REM). Inne podobieństwa są jeszcze bardziej abstrakcyjne, jak np. rozpoznawanie poszczególnych ludzi. Ta zdolność ma sens, jeśli zwierzę jest społeczne lub monogamiczne, ale ośmiornice nie są monogamiczne, mają przypadkowe życie seksualne i nie wydają się być bardzo społeczne.
Nawet tak, jest tu lekcja o sposobach, w jakie inteligentne zwierzęta radzą sobie z rzeczami z ich świata. Oni rzeźbić go w obiekty, które mogą być zapamiętane i zidentyfikowane pomimo zmian w tym, jak te obiekty przedstawiają się. To również jest uderzająca cecha umysłu ośmiornicy – uderzająca w swojej znajomości i podobieństwie do tego, jak my, dwunożni, nadajemy sens naszemu światu.
Mądrość wbudowana?
Ośmiornica jest czasem uważana za dobrą ilustrację znaczenia teoretycznego ruchu w psychologii, znanego jako ucieleśnione poznanie. Jedną z jego głównych idei jest to, że nasze ciało, a nie mózg, jest odpowiedzialne za część „bystrości”, z jaką radzimy sobie ze światem. Stawy i kąty naszych kończyn, na przykład, sprawiają, że ruchy takie jak chodzenie powstają w sposób naturalny. Wiedza o tym, jak chodzić, jest po części kwestią posiadania odpowiedniego ciała.
Ale doktryny ruchu ucieleśnionego poznania nie bardzo pasują do dziwności sposobu bycia ośmiornicy. Obrońcy ucieleśnionego poznania często mówią, że kształt i organizacja ciała kodują informacje. Ale to wymaga, by ciało miało jakiś kształt. Ośmiornica może stać wysoko na rękach, przecisnąć się przez dziurę niewiele większą od jednego z oczu, stać się opływowym pociskiem lub złożyć się tak, by zmieścić się w słoiku.
Dalej, u ośmiornicy nie jest jasne, gdzie zaczyna się i kończy mózg. Ośmiornica jest przesiąknięta nerwowością; ciało nie jest oddzielną rzeczą, która jest kontrolowana przez mózg lub układ nerwowy. Zwykle debata toczy się między tymi, którzy widzą mózg jako wszechmocnego dyrektora generalnego, a tymi, którzy podkreślają inteligencję przechowywaną w samym ciele. Ale ośmiornica żyje poza oboma zwykłymi obrazami.
Ma ciało – ale takie, które jest proteaniczne, wszystkie możliwości; nie ma żadnych kosztów i zysków ciała ograniczającego i kierującego akcją. Ośmiornica żyje poza zwykłym podziałem na ciało i mózg. -P.G.-S.
.