Википедия

Интеллект головоногих

Интеллект головоногих измеряет уровень когнитивных способностей класса головоногих моллюсков.

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

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 править

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 править

Охота править

 
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 править

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 править

 
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 править

 
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 править

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].

  • Осьминог откручивает крышку контейнера
  •  
  •  
  •  
  •  

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 править

 
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 править

Ссылки править

  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.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Интеллект_головоногих&oldid=137815532