Les pieuvres sont depuis longtemps reconnues pour leur intelligence remarquable. Un exemple célèbre est Inky, la pieuvre qui s'est échappée de l'Aquarium national de Nouvelle-Zélande en 2016 en se faufilant par un tuyau d'évacuation et en regagnant l'océan. Aujourd'hui, des chercheurs de Dartmouth ont découvert une autre capacité impressionnante. Une nouvelle étude publiée dans Current Biology révèle que les pieuvres peuvent apprendre à utiliser des miroirs pour localiser de la nourriture cachée hors de leur vue directe, démontrant une pensée spatiale sophistiquée.

"Nos résultats sont les premiers à démontrer que des invertébrés peuvent utiliser des miroirs pour comprendre leur environnement et trouver des proies," déclare l'auteure principale Mary Kieseler, Guarini '25, qui a mené la recherche en tant que doctorante au Département de psychologie et des sciences du cerveau à Dartmouth et qui est maintenant postdoctorante à l'Université de Fribourg en Suisse. "C'est une compétence qui n'avait été documentée auparavant que chez les vertébrés, comme certains mammifères et certains oiseaux." L'équipe de recherche a travaillé avec trois pieuvres à deux taches de Californie (Octopus bimaculoides) hébergées dans le laboratoire des pieuvres de Dartmouth. Leur objectif était de déterminer si les animaux pouvaient apprendre à utiliser un miroir pour identifier l'emplacement d'une source de nourriture hors de vue. Au lieu d'attaquer l'image réfléchie, les pieuvres devaient comprendre où se trouvait réellement le stimulus et se diriger vers lui.

Les animaux ont d'abord eu le temps de se familiariser avec un miroir placé dans leur habitat. Ensuite, les chercheurs les ont entraînés à comprendre la relation entre un reflet et le monde réel. Pendant cette phase, un crabe vivant était placé dans un bocal en verre positionné de sorte que la pieuvre ne puisse le voir qu'à travers le miroir. Pour atteindre le crabe, l'animal devait tourner à 90 degrés et contourner un coin. "Nous n'entrons pas dans le monde en sachant utiliser un miroir, mais nous apprenons à l'utiliser," explique l'auteur principal et neuroscientifique cognitif Peter Tse, professeur de psychologie et des sciences du cerveau à Dartmouth. Tout comme les nouveaux conducteurs apprennent à utiliser un rétroviseur pour suivre les autres véhicules, "les pieuvres peuvent aussi apprendre à utiliser un miroir pour déduire où se trouvent les choses dans le monde."

Les pieuvres possèdent des chimiorécepteurs qui leur permettent de sentir et de goûter par le toucher, ce qui aurait pu affecter les résultats si de vraies proies avaient été utilisées pendant les tests. Pour éviter ce problème, les chercheurs ont utilisé une image virtuelle de crabe. Pour l'expérience, chaque pieuvre était placée dans une boîte de départ ouverte à l'avant et sur le dessus. Un miroir était positionné directement devant l'animal. L'image virtuelle du crabe apparaissait derrière la pieuvre, soit à sa gauche, soit à sa droite, mais n'était visible qu'à travers le miroir. Pour obtenir une récompense, la pieuvre devait reconnaître où se trouvait réellement l'image et se diriger vers cette position. Au lieu de s'approcher du miroir lui-même, les animaux se retournaient et se dirigeaient vers le bon côté, où ils recevaient une récompense de crabe vivant. Certaines pieuvres ont même escaladé le côté de la boîte pour atteindre l'emplacement de l'image projetée plutôt que de nager autour. Les animaux ont choisi le bon côté environ 73 % du temps.

Les chercheurs ont suivi un point entre les yeux de la pieuvre sur le manteau, la partie du corps comparable à une tête, en utilisant des observations aériennes. Ils ont également mesuré les itinéraires empruntés par les animaux pour chercher la récompense. Bien que les pieuvres n'aient pas toujours choisi le chemin le plus court, elles sont devenues plus rapides pour atteindre le bon endroit au fil des essais. Selon les chercheurs, ces résultats pourraient offrir de nouvelles perspectives sur l'évolution de l'intelligence. "Les pieuvres sont parmi les animaux les plus éloignés sur le plan évolutif des humains, car notre dernier ancêtre commun était un ver qui vivait il y a 350 à 500 millions d'années," explique Kieseler. "Le fait qu'un organisme aussi distant ait développé de manière indépendante les moyens d'utiliser un miroir comme outil pour traiter la cognition spatiale suggère que les processus cognitifs sous-jacents pourraient être soumis à une évolution convergente, où différentes espèces développent des solutions neuronales similaires face au même défi."