Miał na imię Charles i był nonkonformistą. Jego dwaj koledzy Albert i Bertram szybko się nauczyli, że jeśli pociągną za mosiężną dźwignię, to nad akwarium zapali się światło, a oni dostaną kawałek sardynki. Charlesowi dostosowanie się do wymogów zadania przychodziło z trudem. Albert i Bertram delikatnie ciągnęli za dźwignię, Charles natomiast zapierał się o róg akwarium i dopóty szarpał z całej siły za drążek, dopóki go nie pogiął. W jedenastym dniu testów udało mu się w ogóle dźwignię wyrwać – i to mimo że używanie jej było jedynym sposobem dostania pokarmu. Na tym nie poprzestał – nabrał zwyczaju oplatania wiszącej tuż nad wodą lampki ramionami i wciągania jej do wody (co nie dawało mu żadnych korzyści, natomiast niszczyło sprzęt badawczy). Inaczej niż koledzy, większość czasu spędzał z oczami tuż nad powierzchnią wody. A gdy w jego polu widzenia pojawiał się któryś z eksperymentatorów, pluł na niego.
Charles, Albert i Bertram były ośmiornicami zwyczajnymi (Octopus vulgaris), które w 1959 roku wzięły udział w eksperymencie Petera Dewsa z Universytetu Harvarda. Jego celem było ustalenie, czy ośmiornice można nauczyć zachowań odmiennych niż naturalne. Test się powiódł, jednak był pewien szkopuł. Czytając jego opis nie sposób nie pomyśleć, że jedna z ośmiornic, Charles, okazała złośliwość, spryt, inteligencję oraz że potraktowała eksperyment jako pole do własnych badań. Tym samym Dews jako jeden z pierwszych natknął się na kłopot, który później stanie się udziałem większości badaczy ośmiornic. Stworzenia te są tak niezwykłe, że mimo ponad stu lat obserwacji nadal nie udało się wyjaśnić licznych zagadek związanych z ich budową anatomiczną, funkcjonowaniem i inteligencją. Ośmiornice i – szerzej – głowonogi są istotami tak różnymi od wszystkich innych na Ziemi, że sprawiają wrażenie przybyszów z innej planety.
TRZY SERCA, DZIÓB I BŁĘKITNA KREW
Należą do mięczaków – jedyną twardą częścią ich ciała jest dziób z jadem paraliżującym. Tylko wielkość dziobu determinuje wielkość szczeliny lub otworu, przez który ośmiornica potrafi się przecisnąć, ponieważ może przybrać całkowicie dowolny kształt ciała. Talent tego rodzaju okazała parę lat temu nowozelandzka ośmiornica Inky, która skorzystała z tego, że opiekunowie nie domknęli pokrywy jej akwarium, odsunęła ją, wypadła z akwarium, popełzła po podłodze do otworu odprowadzającego z zoo wodę, odkręciła go, po czym rurami wydostała się na wolność, do wód Pacyfiku. Zachowanie Inky’ego dobrze charakteryzuje wszystkie ośmiornice. Są sprytne, ciekawe, pomysłowe, lubią się włóczyć po okolicy i macać wszystko, co im się nawinie pod ramiona. Ponieważ ich skóra wyposażona jest w chemoreceptory, ich ciało jest jednym wielkim językiem. Zwierzę smakuje wszystko, czego dotyka. Ośmiornice czujnie obserwują otoczenie, rozróżniają siebie nawzajem, podobnie jak ludzi, a w wielu anegdotach z laboratoriów przedstawiane są jako zwierzęta, które podobnie jak my mają swoje sympatie i antypatie. Zdarzało się, że jeśli nie polubiły któregoś z zajmujących się nimi naukowców, opluwały go wodą – jego i tylko jego – ilekroć pojawiał się w pobliżu.
Ośmiornice są arystokratami – mają niebieską krew, ponieważ tlen przenosi nie hemoglobina, ale hemocyjanina, która zamiast żelaza zawiera miedź.
Hemocyjanina nie wchodzi w skład komórek krwi, tylko rozpuszcza się bezpośrednio w osoczu, co nadaje krwi ośmiornic charakterystyczną barwę. By płynęła pod odpowiednio wysokim ciśnieniem, ośmiornica potrzebuje aż trzech serc. Jedno transportuje ją wewnątrz ciała, dwa pozostałe do skrzeli. Oczy zwierzęcia, z poziomymi źrenicami, zbudowane są jak oczy człowieka (są to oczy proste), jednak posiadają tylko jeden rodzaj receptorów światła. W związku z tym ośmiornice nie widzą kolorów. Nie przeszkadza im to być mistrzami podwodnego kamuflażu, w którym biją na głowę jakiekolwiek stworzenie żyjące na Ziemi. Ośmiornica potrafi udać dosłownie wszystko – węże, drapieżne ryby, skały, koralowce, kamienie, piasek, żwir. Jej skóra zmienia nie tylko barwę i jej nasycenie, ale również teksturę. W zależności od potrzeby, zwierzę może więc pokryć się fałdami, łuskami, kolcami, falbankami, wypustkami, a jego ramiona przybrać kształt rogów, włóczni, maczug. Gdy zaś kamuflaż okaże się jako środek bezpieczeństwa niewystarczający, ośmiornica może wypuścić w stronę drapieżnika chmurę atramentu i korzystając z tej zasłony dymnej schronić się w skalnym zakamarku.
Można zadać pytanie – jak to możliwe, że stworzenie, które nie widzi kolorów (a przynajmniej nie posiada żadnego znanego nam mechanizmu fizjologicznego, który pozwalałby rozróżniać barwy), ma przewyższające kameleona zdolności mimikry? Naukowcy szukają odpowiedzi na to pytanie od ponad stulecia. Pierwszy raz w spór na ten temat weszli zoologowie Karl von Frisch i Carl von Hell na początku XX w. Oni też przeprowadzali pierwsze, niezbyt przyjemne, badania na ośmiornicach – zamykali je w małych akwariach, tak że zwierzęta nie mogły się ruszyć, i świecili im kolorowymi światłami w oczy. Po nich męczeniem ośmiornic zajęły się całe pokolenia biologów, którzy stworzyli w efekcie rozmaite i niekiedy bardzo zawiłe teorie mające tłumaczyć fenomen ośmiorniczego daltonizmu. Żadnej z nich nie udało się jednak udowodnić. Obecny stan naszej wiedzy na ten temat najlepiej podsumowują słowa Rogera Hanlona, autora książki „Zachowanie głowonogów”: „Jestem skłonny wierzyć, że ośmiornice w jakiś sposób wyczuwają kolory”. Ale w jaki sposób? Hanlon skłania się do hipotezy, że ośmiornice widzą je nie tyle oczami, ile skórą (tą samą, którą potrafią również czuć smaki). Co prowadzi nas do największej zagadki tych stworzeń, którą można zawrzeć w pytaniu: jak one w ogóle działają?
CO MOŻE MÓZG KOLEKTYWNY
Opisane wyżej dziwactwa ośmiornic bledną, jeśli przyjrzymy się budowie ich układu nerwowego. Zajął się tym Peter Godfrey-Smith, filozof i biolog, autor wydanej niedawo książki „Inne umysły. Ośmiornice i prapoczątki świadomości”. Już liczby robią wrażenie – ośmiornice mają ok. 500 mln neuronów, czyli tylko trochę mniej niż pies (600 mln), jednak znacznie mniej niż człowiek (100 mld).
Stawia je to wśród najinteligentniejszych zwierząt na Ziemi, choć daleko od pierwszego miejsca. Nieźle wypadają w różnych testach laboratoryjnych, pokonują labirynty, są mistrzami odkręcania słoików, prawdopodobnie również uczą się od siebie nawzajem. Nie da się jednak powiedzieć, żeby przewyższały inteligentne krukowate, o ssakach naczelnych nie wspominając.
Porównania te nie mają jednak wielkiego sensu. Wszystkie opisane wyżej stworzenia należą do kręgowców, a ich układ nerwowy składa się z centralnego mózgu (różnej wielkości i różnej proporcji w stosunku do masy ciała) oraz odbiegających od niego nerwów. Ośmiornice mają układ nerwowy zbudowany zupełnie inaczej. W ich przypadku ewolucja zdecydowała się na pobudzający wyobraźnię eksperyment. Otóż u ośmiornic na zwój centralny przypada ok. 10 proc. neuronów, mniej więcej 30 proc. skupia się w płatach za oczami, natomiast reszta – niektórzy szacują ją nawet na dwie trzecie – znajduje się w ośmiu ramionach.
Prowadzi to do paradoksalnych rezultatów. Ramiona ośmiornic są w pewnym stopniu niezależne od zwierzęcia. Propriocepcja (czyli świadomość położenia części ciała) jest u ośmiornic znikoma. Jeśli my zamkniemy oczy, wiemy, gdzie znajdują się nasze nogi i ręce. Ośmiornica tego rodzaju informacje uzyskuje wyłącznie patrząc na swoje ciało, w mózgu nie ma bowiem jego reprezentacji.
Dysponuje jedynie czymś na kształt biblioteki zachowań – jeśli chce coś chwycić, wysyła o tym informację do ramion, które we własnym zakresie decydują, jak ten ruch ma dokładnie wyglądać. Czasami przy okazji zaczynają robić co innego – np. badać jakąś powierzchnię. A ośmiornica po prostu przygląda się, co robią jej kończyny. Na tym nie koniec. Istnieją hipotezy, według których ramiona ośmiornic mają własną pamięć krótkotrwałą. Architektura układu nerwowego tych niezwykłych zwierząt pozwala więc pofolgować wyobraźni i pofantazjować o kolektywie niezależnych ramion, który dogaduje się dla wspólnego dobra i korzysta solidarnie z ogólnodostępnej pary oczu.
TAJEMNICE MĄTW – SKÓRA JAK WYŚWIETLACZ
Mątwy, kuzynki ośmiornic, słyną ze spektakularnego zmieniania kolorów skóry. Specjalizują się w czerwieniach i żółciach Za ubarwienie tych zwierząt odpowiada skomplikowany dwuczęściowy mechanizm. Komórki zawierające barwniki – chromatofory – znajdują się pod powierzchnią skóry, otoczone mięśniami. Gdy mięśnie kurczą się, dochodzi do zmiany koloru (wyobraźmy sobie, że napełniamy farbą balonik – gdy go ściśniemy, kolor stanie się wyraźniejszy). W ten sposób powstają barwy od żółtej do pomarańczowej. Inne kolory pojawiają się dzięki drugiej warstwie komórek znajdującej się pod chromatoforami.
W uproszczeniu załamują one promienie światła w taki sposób, że po ponownym odbiciu od chromatoforów skóra zwierzęcia wytwarza inne barwy. Cudowna gra kolorów służy nie tylko kamuflażowi. W połowie października naukowcy z Niemiec opublikowali w „Nature” artykuł sugerujący, że za pomocą precyzyjnej obserwacji wzorów, jakie pojawiają się na skórze mątwy, można badać aktywność układu nerwowego zwierzęcia. Innymi słowy – mątwa wyświetla na ciele własne myśli.
MAŁY WSPÓLNY PRZODEK
Jak coś takiego powstało? Jakieś 600 – lub według innych źródeł – 500 mln lat temu stały ląd był pusty, nie wyszło na niego jeszcze żadne zwierzę. Całe życie koncentrowało się w oceanach, gdzie królowały gąbki i meduzy. Gdzieś obok nich, prawdopodobnie po dnie pełzały małe, kilkumilimetrowe robaki. Nie wiemy o nich zbyt wiele. Być może miały już oczy, prawie na pewno światłoczułe plamki. Przez ich ciało przebiegały nerwy, które w jednej części tworzyły trochę większe skupisko. Te robaki to ostatni wspólny przodek ludzi i ośmiornic.
Od ich czasów ewolucyjna historia nas i głowonogów potoczyła się całkowicie odmiennymi torami. Ośmiornice nigdy nie wyszły na ląd, nie wykształciły szkieletu podtrzymującego ich ciało ani centralnego układu nerwowego. Ewolucja ich mózgu została wymuszona zupełnie innymi warunkami środowiskowymi niż naszego. Dość wspomnieć o końcowym etapie tego procesu – rozwoju kory nowej u ssaków. Jak pisze Robin Dunbar w książce „Pchły, plotki a ewolucja języka” kora nowa, najbardziej zaawansowana część mózgu, odpowiedzialna za wyższe zdolności poznawcze, to cienka warstwa, grubości zaledwie kilku milimetrów. Otacza cały wewnętrzny mózg, łącząc się wypustkami nerwowymi z jego poszczególnymi częściami. U większości ssaków stanowi 30–40 proc. całkowitej objętości mózgu, u małpiatek – 50 proc., u ludzi zaś – już 80 proc.
Skąd ten przyrost? Według Dunbara wielkość kory nowej zależy ściśle od stopnia złożoności życia społecznego danego gatunku. Czyli mówiąc prościej – od wielkości grupy, jakie tworzą osobniki. Dlaczego życie w grupie jest tak wymagające, że potrzeba dużego mózgu? „W wirze życia społecznego układy znajdują się w ciągłym ruchu” – pisze Dunbar. Zwierzę musi się orientować, kto w danej chwili zajmuje jakie miejsce w hierarchii, kto najlepiej nadaje się na sojusznika, kogo należy się wystrzegać, a kim bez strat dla swojej pozycji można się w ogóle nie interesować. Rozwiązywanie na co dzień tego rodzaju łamigłówek wymaga zaawansowanych zdolności poznawczych, co przełożyło się wśród ssaków, szczególnie naczelnych, na spektakularny rozwój kory nowej. Nic takiego nie zdarzyło się u ośmiornic.
Zwierzęta te są samotnikami, łączą się w pary wyłącznie podczas krótkich godów. Ich układ nerwowy ewoluował pod wpływem zupełnie innych bodźców i by zaczęły się przytulać, trzeba im podać ecstasy (co sprawdzono w niedawnych badaniach). Różnica ta pokazuje, jak rozmaite mogą być rozwiązania ewolucyjne dotyczące inteligencji. Jej pojawienie się dla nas niejako automatycznie wiąże się ze zdolnością i potrzebą komunikacji wewnątrz grupy. Jednak to wcale nie jest warunek rozwoju umysłu. Można sobie wyobrazić życie pozaziemskie, z którym kontakt jest niemożliwy nie dlatego, że nie umiemy go nawiązać albo że ono tego nie chce, ale ponieważ w ogóle nie zna takiego pojęcia jak kontakt. Godfrey-Smith pisze w swojej książce, mając na myśli ośmiornice, że prawdopodobnie nigdy nie będziemy bliżej spotkania z inteligentnym obcym.
Magdalena Salik – wicenaczelna „Focusa”, redaktorka, pisarka
Dla głodnych wiedzy
+ Peter Godfrey-Smith, „Inne umysły. Ośmiornice i prapoczątki świadomości”, Copernicus Center Press, 2018