Интеллект головоногих

Две трети нейронов осьминога сосредоточены в нервных связках его щупалец. Щупальца способны к сложным рефлекторным действиям без участия мозга[1]

Интеллект головоногих измеряет уровень когнитивных способностей класса головоногих моллюсков.

Интеллект обычно определяется как процесс приобретения, хранения, извлечения, объединения, сравнения и реконтекстуализации информации и концептуальных навыков[2]. Хотя эти критерии трудно измерить у нечеловеческих животных, головоногие кажутся исключительно умными беспозвоночными. Изучение интеллекта головоногих также имеет важный сравнительный аспект в более широком понимании интеллекта животных, поскольку опирается на нервную систему, принципиально отличную от нервной системы позвоночных[3]. В частности, подкласс двужаберные (каракатицы, кальмары и осьминоги) включает наиболее разумных беспозвоночных. Двужаберные — важный пример продвинутой когнитивной эволюции у животных, хотя интеллект наутилуса также вызывает растущий интерес среди зоологов[4].

Уровень интеллекта головоногих и их способности к обучению вызывает споры в биологическом сообществе, что осложняется присущей сложностью количественной оценки интеллекта беспозвоночных. Несмотря на это, наличие у головоногих впечатляющих способностей к пространственному обучению, навигационных способностей и хищнических приёмов широко признаётся[5][6].

Размер и структура мозга

Головоногие имеют крупный, хорошо развитый мозг[7][8][9], а отношение массы мозга к массе тела является самым большим среди беспозвоночных, занимая промежуточное положение между эндотермическими и экзотермическими позвоночными[10].

Нервная система головоногих — самая сложная среди всех беспозвоночных[9][11]. Крупные нервные ганглии мантии головоногих в течение многих лет широко используются в качестве экспериментального материала в нейрофизиологии; их большой диаметр (из-за отсутствия миелинизации) делает их относительно простыми для изучения по сравнению с аналогичными структурами у других животных[12].

Поведение

Охота

Amphioctopus marginatus поедает краба.

В отличие от большинства других моллюсков, все головоногие моллюски являются активными хищниками (за возможным исключением Magnapinna и адского вампира). Потребность в поиске и поимке добычи, вероятно, была движущей силой эволюции, стоящей за развитием интеллекта у головоногих[13].

Крабы — основной источник пищи большинства видов осьминогов — сложны в поимке из-за мощных клешней и способности истощать дыхательную систему головоногих в ходе продолжительной погони. Из-за этого осьминоги вместо охоты иногда находят разложенные человеком ловушки для омаров и крадут из них наживку. Также известно, что они забираются на борт рыбацких лодок и прячутся в контейнерах с мёртвыми или умирающими крабами[14][15].

Также известно о случаях, когда содержащиеся в неволе головоногие вылезали из аквариумов, передвигались по полу лаборатории, попадали в другой аквариум, чтобы поесть крабов, и возвращались обратно в свои аквариумы[16][17][18].

Коммуникация

Хотя многие головоногие считаются не самыми социальными животными, на самом деле при изоляции от себе подобных некоторые виды присоединяются к рыбным стаям[19].

Головоногие способны общаться визуально, используя широкий спектр сигналов. Чтобы производить эти сигналы, моллюски могут варьировать четыре типа коммуникационных элементов: хроматические (окраска кожи), текстура кожи (например, шероховатая или гладкая), поза и передвижение. Такие изменения внешнего вида тела иногда называют полифенизмом[20]. Некоторые головоногие способны быстро менять цвет и рисунок кожи благодаря нервному контролю хроматофоров[21]. Эта способность почти наверняка развилась в первую очередь для маскировки, но кальмары используют цвет, узоры и мерцание, чтобы общаться друг с другом в различных ритуалах ухаживания[20]. Карибский рифовый кальмар может даже различать получателей, отправляя одно сообщение сородичу справа, а другое — кальмару слева[22][23].

Представители вида Dosidicus gigas демонстрируют необычайное сотрудничество и коммуникацию в своих охотничьих приёмах. Это первое наблюдение совместной охоты у беспозвоночных.

Считается, что кальмары немного менее умны, чем осьминоги и каракатицы; однако различные виды кальмаров гораздо более социальны и демонстрируют более тесные социальные связи, что привело к выводу некоторых исследователей, что кальмары не уступают собакам с точки зрения интеллекта[24].

Обучаемость

Каракатица использует камуфляж в естественной среде обитания

В лабораторных условиях осьминогов можно легко научить различать формы и узоры. Одно исследование показало, что осьминоги способны к имитационному обучению[25][26], однако существует и противоположное мнение[27][28].

Осьминоги также демонстрируют игровую активность: например, неоднократно запускали бутылки или игрушки в круговой поток в аквариумах, а затем ловили их[29].

Головоногие умеют манипулировать окружающей средой для получения пользы[30], что указывает на поведенческую и нейронную пластичность, не свойственную другим беспозвоночным.

В исследовании социального обучения обычным осьминогам (наблюдателям) разрешили наблюдать, как другие осьминоги (демонстраторы) выбирают один из двух объектов, отличающихся только цветом. Впоследствии наблюдатели последовательно выбирали тот же объект, что и демонстранты[31].

И осьминоги, и наутилусы способны к пространственному обучению подобно позвоночным[32].

Использование орудий

Небольшой кокосовый осьминог (диаметром 4–5 см), использующий в качестве укрытия скорлупу кокоса и раковину моллюска

Неоднократно демострировалось, что осьминоги умеют использовать подручные предметы в качестве орудий.

Например, в ходе наблюдений было обнаружено, как по крайней мере четыре особи жилкового осьминога (Amphioctopus marginatus) находят выброшенную в море кокосовую скорлупу, манипулируют ею, переносят на некоторое расстояние, а затем снова подбирают, чтобы использовать её в качестве убежища[33]. Предполагается, что до того, как люди сделали скорлупу кокосовых орехов широко доступной на морском дне, осьминоги использовали панцири двустворчатых моллюсков с той же целью[34][35]. Подобным образом оборудуют жилища и другие морские существа: большинство крабов-отшельников используют раковины других животных, а некоторые крабы размещают актинии на своих панцирях для камуфляжа. Однако поведение осьминогов значительно сложнее, поскольку включает перенос орудия для последующего использования. Этот аргумент по-прежнему оспаривается рядом биологов, утверждающих, что скорлупа на самом деле обеспечивает защиту от донных хищников при транспортировке[36]. Также известно, что осьминоги намеренно размещают камни, раковины и даже осколки разбитых бутылок, чтобы сформировать стены, сужающие вход в логово[37].

В лабораторных условиях Octopus mercatoris, карликовый вид осьминога, использовал для защиты своего логова детали конструктора Lego[38].

Мелкие особи обыкновенного осьминога (Tremoctopus violaceus) используют щупальца португальского кораблика (к яду которого они невосприимчивы) как в качестве средства защиты, так и для захвата добычи[39].

Решение головоломок

Высокочувствительные присоски и цепкие щупальца осьминогов, кальмаров и каракатиц позволяют им удерживать предметы и манипулировать ими. Однако, в отличие от позвоночных, двигательные навыки осьминогов, по-видимому, не зависят от картирования собственного тела в мозге: считается, что их способность осуществлять сложные движения не связана с конкретными щупальцами[40].

Головоногие могут решать сложные головоломки, требующие толкающих или тянущих действий, а также способны откручивать крышки сосудов и открывать защёлки, чтобы достать пищу. Головоногие также могут запоминать решения головоломок, что позволяет им решать одну и ту же задачу, представленную в разных конфигурациях[41].

Содержащимся в неволе осьминогам требуется стимуляция при помощи игрушек или головоломок[42]. Известно, что осьминог Отто в аквариуме в Кобурге умеет жонглировать своими соседями по аквариуму, а также бросать камни в попытках разбить стекло аквариума. В ряде случаев Отто даже вызывал короткое замыкание, выползая из аквариума и стреляя струёй воды в осветительный прибор[43].

В ходе зефирного эксперимента выяснилось, что головоногие способны планировать будущее и ожидать отложенное вознаграждение[44].

Законодательство

Осьминог в аквариуме

В отличие от большинства беспозвоночных, в некоторых юрисдикциях головоногие защищены от испытаний на животных из-за их высокого интеллекта.

В Великобритании с 1993 по 2012 год обыкновенный осьминог (Octopus vulgaris) был единственным беспозвоночным, охраняемым в соответствии с Законом о животных (научные процедуры) от 1986 года[45].

Головоногие — единственные беспозвоночные, находящиеся под защитой директивы Европейского Союза 2010 года «О защите животных, используемых в научных целях»[46].

В 2019 году некоторые учёные выступили за усиление защиты головоногих моллюсков и в США[47].

См. также

Ссылки

  1. Yekutieli, Y. (2005). "Dynamic model of the octopus arm. I. Biomechanics of the octopus reaching movement". Journal of Neurophysiology. 94 (2): 1443—1458. doi:10.1152/jn.00684.2004. PMID 15829594.
  2. Humphreys, Lloyd G. (April-June 1979). "The construct of general intelligence" (PDF). Intelligence. 3 (2): 105—120. doi:10.1016/0160-2896(79)90009-6. ISSN 0160-2896. Архивировано (PDF) 12 августа 2017. Дата обращения: 13 декабря 2020.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (формат даты) (ссылка)
  3. "Cephalopod intelligence" Архивировано {{{2}}}. in The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight.
  4. Crook, Robyn (2008). "A biphasic memory curve in the chambered nautilus, Nautilus pompilius L. (Cephalopoda: Nautiloidea)" (PDF). Journal of Experimental Biology. 211 (12): 1992—1998. doi:10.1242/jeb.018531. PMID 18515730. Архивировано (PDF) 4 ноября 2018. Дата обращения: 13 декабря 2020.
  5. Bilefsky, Dan (2016-04-13). "Inky the Octopus Escapes From a New Zealand Aquarium". The New York Times. Архивировано 16 апреля 2020. Дата обращения: 24 апреля 2016.
  6. Hunt, Elle (2017-03-28). "Alien intelligence: the extraordinary minds of octopuses and other cephalopods". The Guardian. Архивировано 18 апреля 2020.
  7. Tricarico, Elena. Cognition and recognition in the cephalopod mollusc Octopus vulgaris: coordinating interaction with environment and conspecifics // Biocommunication of Animals / Elena Tricarico, Piero Amodio, Giovanna Ponte … [и др.]. — Springer, 2014. — P. 337–349. — ISBN 978-94-007-7413-1. — doi:10.1007/978-94-007-7414-8_19.
  8. Chung, Wen-Sung (2020). "Toward an MRI-Based Mesoscale Connectome of the Squid Brain". iScience. 23 (1): 100816. Bibcode:2020iSci...23j0816C. doi:10.1016/j.isci.2019.100816. ISSN 2589-0042. PMID 31972515.
  9. 1 2 Chung, Wen-Sung (2021-11-18). "Comparative brain structure and visual processing in octopus from different habitats". Current Biology (англ.). 32 (1): 97—110.e4. doi:10.1016/j.cub.2021.10.070. ISSN 0960-9822. PMID 34798049.
  10. Nixon, Marion. The Brains and Lives of Cephalopods / Marion Nixon, John Z. Young. — Oxford University Press, 4 September 2003. — ISBN 978-0198527619.
  11. Budelmann, B. U. The cephalopod nervous system: What evolution has made of the molluscan design // The nervous systems of invertebrates: An evolutionary and comparative approach / Breidbach ; Kutsch. — Birkhäuser, 1995. — ISBN 978-3-7643-5076-5.
  12. Tasaki, I. (October 1963). "Resting and action potential of squid giant axons intracellularly perfused with sodium-rich solutions" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 50 (4): 619—626. Bibcode:1963PNAS...50..619T. doi:10.1073/pnas.50.4.619. PMID 14077488. Архивировано (PDF) 11 августа 2018. Дата обращения: 13 декабря 2020.
  13. Villanueva, Roger (2017-08-17). "Cephalopods as Predators: A Short Journey among Behavioral Flexibilities, Adaptions, and Feeding Habits". Frontiers in Physiology. 8: 598. doi:10.3389/fphys.2017.00598. ISSN 1664-042X. PMID 28861006.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  14. Giant Octopus – Mighty but Secretive Denizen of the Deep. Smithsonian National Zoological Park (2 января 2008). Дата обращения: 4 февраля 2014. Архивировано из оригинала 25 августа 2012 года.
  15. Cousteau, Jacques Yves (1978). Octopus and Squid: The Soft Intelligence
  16. Lee, Henry. V: The octopus out of water // Aquarium Notes – The Octopus; or, the "devil-fish" of fiction and of fact. — London : Chapman and Hall, 1875. — P. 38–39. — «The marauding rascal had occasionally issued from the water in his tank, and clambered up the rocks, and over the wall into the next one; there he had helped himself to a young lump-fish, and, having devoured it, returned demurely to his own quarters by the same route, with well-filled stomach and contented mind.».
  17. Wood, J. B (2004). "Interspecific Evaluation of Octopus Escape Behavior" (PDF). Journal of Applied Animal Welfare Science. 7: 95—106. doi:10.1207/s15327604jaws0702_2. PMID 15234886. Архивировано (PDF) 1 января 2016. Дата обращения: 11 сентября 2015.
  18. Roy, Eleanor Ainge (2016-04-14). "The great escape: Inky the octopus legs it to freedom from aquarium". The Guardian (Australia). Архивировано 4 июля 2018. Дата обращения: 28 февраля 2023.
  19. Packard, A. (1972). "Cephalopods and fish: The limits of convergence". Biological Reviews. 47 (2): 241—307. doi:10.1111/j.1469-185X.1972.tb00975.x.
  20. 1 2 Brown, C. (2012). "It pays to cheat: Tactical deception in a cephalopod social signalling system". Biology Letters. 8 (5): 729—732. doi:10.1098/rsbl.2012.0435. PMID 22764112.
  21. Cloney, R.A. (1968). "Ultrastructure of cephalopod chromatophore organs". Z. Zellforsch Mikrosk Anat. 89 (2): 250—280. doi:10.1007/BF00347297. PMID 5700268.
  22. Byrne, R.A. (2003). "Squids say it with skin: A graphic model for skin displays in Caribbean Reef Squid". Berliner Geowissenschaftliche Abhandlungen. 3: 29—35.
  23. Sepioteuthis sepioidea, Caribbean Reef squid. The Cephalopod Page. Дата обращения: 20 января 2010.
  24. Are squids as smart as dogs? (англ.). www.medicalnewstoday.com (10 февраля 2020). Дата обращения: 7 июня 2021.
  25. Fiorito, Graziano (24 April 1992). "Observational Learning in Octopus vulgaris". Science. 256 (5056): 545—547. Bibcode:1992Sci...256..545F. doi:10.1126/science.256.5056.545. PMID 17787951. Дата обращения: 18 февраля 2015.
  26. "Octopus intelligence: Jar opening". BBC News. 2003-02-25. Архивировано 28 ноября 2020. Дата обращения: 4 февраля 2014.
  27. Hamilton, Garry (1997-06-07). "What is this octopus thinking?". New Scientist. pp. 30—35. Дата обращения: 18 февраля 2015.
  28. Stewart, Doug (1997). "Armed but not dangerous: Is the octopus really the invertebrate intellect of the sea". National Wildlife. 35 (2). Архивировано 19 мая 2014. Дата обращения: 28 февраля 2023.
  29. Mather; Anderson, R. C. Wood: What behavior can we expect of octopuses? The Cephalopod Page (1998). Дата обращения: 28 февраля 2023. Архивировано 5 октября 2017 года.
  30. Mather, J.A., Anderson, R.C. and Wood, J.B. Octopus: The Ocean's Intelligent Invertebrate. — Timber Press, 2010.
  31. Fiorito, G. (1992). "Observational learning in Octopus vulgaris". Science. 256 (5056): 545—547. Bibcode:1992Sci...256..545F. doi:10.1126/science.256.5056.545. PMID 17787951.
  32. Crook, R.J. (2011). "Nociceptive behavior and physiology of molluscs: animal welfare implications". ILAR Journal. 52 (2): 185—195. doi:10.1093/ilar.52.2.185. PMID 21709311.
  33. Finn, Julian K. (15 December 2009). "Defensive tool use in a coconut-carrying octopus" (PDF). Current Biology. 19 (23): R1069—R1070. doi:10.1016/j.cub.2009.10.052. PMID 20064403. Архивировано из оригинала (PDF) 11 августа 2017. Дата обращения: 28 февраля 2023.
  34. Coconut shelter: evidence of tool use by octopuses | EduTube Educational Videos. Edutube.org (14 декабря 2009). Дата обращения: 20 января 2010. Архивировано из оригинала 24 октября 2013 года.
  35. Morelle, Rebecca (2009-12-14). "Octopus snatches coconut and runs". BBC News. Архивировано 31 мая 2020. Дата обращения: 20 января 2010.
  36. Octopus tool use на YouTube published January 26, 2010 New Scientist
  37. Simple tool use in owls and cephalopods. Map Of Life (2010). Дата обращения: 23 июля 2013.
  38. Oinuma, Colleen, (14 April 2008). "Octopus mercatoris response behavior to novel objects in a laboratory setting: Evidence of play and tool use behavior?" In Octopus Tool Use and Play Behavior
  39. Jones, Everet C. (22 February 1963). "Tremoctopus violaceus uses Physalia tentacles as weapons". Science. 139 (3556): 764—766. Bibcode:1963Sci...139..764J. doi:10.1126/science.139.3556.764. PMID 17829125.
  40. Zullo, Letizia (17 September 2009). "Nonsomatotopic organization of the higher motor centers in octopus" (PDF). Current Biology. 19 (19): 1632—6. doi:10.1016/j.cub.2009.07.067. PMID 19765993. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июля 2020. Дата обращения: 13 декабря 2020.
  41. Richter, Jonas N. (2016-03-22). "Pull or Push? Octopuses Solve a Puzzle Problem". PLOS ONE (англ.). 11 (3): e0152048. Bibcode:2016PLoSO..1152048R. doi:10.1371/journal.pone.0152048. ISSN 1932-6203. PMID 27003439.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  42. Captive Octopuses Need Intellectual Stimulation Or Else They Get Bored (недоступная ссылка — история). curiosity.com. Дата обращения: 19 ноября 2018.
  43. "Otto the octopus wreaks havoc". The Telegraph. 2008-10-31. Архивировано 24 июня 2011.
  44. Starr. A Cephalopod Has Passed a Cognitive Test Designed For Human Children (брит. англ.). ScienceAlert. Дата обращения: 3 марта 2021. Архивировано 3 марта 2021 года.
  45. The Animals (Scientific Procedures) Act (Amendment) Order 1993. The National Archives. Дата обращения: 18 февраля 2015. Архивировано 18 июля 2018 года.
  46. DIRECTIVE 2010/63/EU OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL. Official Journal of the European Union. Дата обращения: 18 февраля 2015. Архивировано 21 июля 2018 года.
  47. Zabel, Joseph (Spring 2019). "Legislators Need to Develop a Backbone for Animals that Lack One: Including Cephalopods in the Animal Welfare Act". Journal of Animal and Environmental Law. 10 (2). University of Louisville School of Law. Архивировано 28 февраля 2023. Дата обращения: 28 февраля 2023.

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!