Inktvissen staan al lang bekend om hun opmerkelijke intelligentie. Een beroemd voorbeeld was Inky, de octopus die in 2016 uit het National Aquarium van Nieuw-Zeeland ontsnapte door door een afvoerpijp te knijpen en zijn weg terug naar de oceaan te vinden. Nu hebben onderzoekers van Dartmouth nog een indrukwekkend vermogen ontdekt. Een nieuwe studie gepubliceerd in Current Biology toonde aan dat octopussen kunnen leren spiegels te gebruiken om voedsel te vinden dat uit het zicht verborgen is, wat geavanceerd ruimtelijk denken demonstreert.

"Onze bevindingen zijn de eerste die aantonen dat ongewervelde dieren spiegels kunnen gebruiken om hun omgeving te begrijpen en prooi te vinden," zegt hoofdauteur Mary Kieseler, Guarini '25, die het onderzoek uitvoerde als promovendus bij de afdeling Psychologische en Hersenwetenschappen aan Dartmouth en nu postdoc is aan de Universiteit van Fribourg in Zwitserland. "Het is een vaardigheid die eerder alleen is gedocumenteerd bij gewervelde dieren, zoals bij sommige zoogdieren en vogels." Het onderzoeksteam werkte met drie Californische tweevlekoctopussen (Octopus bimaculoides) in het Octopus Lab van Dartmouth. Hun doel was om te bepalen of de dieren konden leren een spiegel te gebruiken om de locatie van een voedselbron te identificeren die buiten het zicht was. In plaats van het gereflecteerde beeld aan te vallen, moesten de octopussen uitvinden waar de stimulus zich werkelijk bevond en er naartoe bewegen.

De dieren kregen eerst de tijd om vertrouwd te raken met een spiegel die in hun leefomgeving was geplaatst. Vervolgens trainden onderzoekers hen om de relatie tussen een reflectie en de echte wereld te begrijpen. Tijdens deze fase werd een levende krab in een glazen pot geplaatst, zo gepositioneerd dat de octopus deze alleen via de spiegel kon zien. Om bij de krab te komen, moest het dier 90 graden draaien en om een hoek gaan. "We komen niet ter wereld wetende hoe we een spiegel moeten gebruiken, maar leren hoe we een spiegel moeten gebruiken," zegt senior auteur en cognitief neurowetenschapper Peter Tse, hoogleraar psychologische en hersenwetenschappen aan Dartmouth. Net zoals nieuwe bestuurders leren een achteruitkijkspiegel te gebruiken om andere voertuigen te volgen, "kunnen octopussen ook leren een spiegel te gebruiken om af te leiden waar dingen in de wereld zijn."

Octopussen hebben chemoreceptoren waarmee ze kunnen ruiken en proeven door aanraking, wat de resultaten had kunnen beïnvloeden als er echte prooi was gebruikt tijdens het testen. Om dat probleem te vermijden, gebruikten de onderzoekers in plaats daarvan een virtueel krabbeeld. Voor het experiment werd elke octopus in een startbox geplaatst die aan de voorkant en bovenkant open was. Een spiegel werd direct voor het dier geplaatst. Het virtuele krabbeeld verscheen achter de octopus, aan de linker- of rechterkant, maar was alleen zichtbaar via de spiegel. Om een beloning te verdienen, moest de octopus herkennen waar het beeld zich werkelijk bevond en naar die positie bewegen. In plaats van naar de spiegel zelf te gaan, draaiden de dieren zich om en gingen naar de juiste kant, waar ze een levende krab als beloning kregen. Sommige octopussen klommen zelfs over de rand van de box om de locatie van het geprojecteerde beeld te bereiken in plaats van eromheen te zwemmen. De dieren kozen in ongeveer 73% van de gevallen de juiste kant.

Onderzoekers volgden een punt tussen de ogen van de octopus op de mantel, het deel van het lichaam dat vergelijkbaar is met een hoofd, met behulp van waarnemingen van bovenaf. Ze maten ook de routes die de dieren namen terwijl ze de beloning zochten. Hoewel de octopussen niet altijd de kortste weg kozen, werden ze sneller in het bereiken van de juiste locatie naarmate de proeven vorderden. Volgens de onderzoekers kunnen de bevindingen nieuwe inzichten bieden in hoe intelligentie evolueert. "Octopussen behoren tot de evolutionair meest verre dieren van de mens, aangezien onze laatste gemeenschappelijke voorouder een worm was die 350 tot 500 miljoen jaar geleden leefde," zegt Kieseler. "Gezien het feit dat zo'n ver verwijderd organisme onafhankelijk de middelen heeft geëvolueerd om een spiegel als hulpmiddel te gebruiken voor ruimtelijke cognitie, suggereert dit dat de onderliggende cognitieve processen onderhevig kunnen zijn aan convergente evolutie, waarbij verschillende soorten vergelijkbare neurale oplossingen ontwikkelen voor dezelfde uitdaging."