Intelligence des céphalopodes (Cephalopod intelligence)

L'intelligence des céphalopodes fait référence aux capacités cognitives observées au sein de la classe des mollusques céphalopodes.

L'intelligence est généralement caractérisée par les processus d'acquisition, de stockage, de récupération, de combinaison et de comparaison d'informations, ainsi que par le développement de compétences. Malgré les défis inhérents à la quantification de ces attributs chez les espèces non humaines, les céphalopodes sont reconnus comme les invertébrés les plus intelligents. La recherche sur l'intelligence des céphalopodes offre des informations comparatives significatives sur la cognition animale au sens large, principalement en raison de la divergence fondamentale de leur système nerveux par rapport à celui des vertébrés. Plus précisément, la sous-classe Coleoidea, englobant les seiches, les calmars et les poulpes, est considérée comme incluant les invertébrés les plus avancés sur le plan cognitif. Ce groupe représente également un exemple notable d'évolution cognitive sophistiquée dans le règne animal, avec un intérêt zoologique croissant également dirigé vers l'intelligence des nautiles.

Au sein de la communauté biologique, l'étendue de l'intelligence et de la capacité d'apprentissage des céphalopodes reste un sujet de débat, en grande partie en raison des difficultés intrinsèques à quantifier les capacités cognitives des organismes non vertébrés. Néanmoins, les céphalopodes sont largement reconnus pour leurs remarquables capacités d’apprentissage spatial, leurs prouesses en matière de navigation et leurs stratégies prédatrices sophistiquées. Dans certaines juridictions, les céphalopodes bénéficient légalement d'un statut de sensibilité comparable à celui des vertébrés. Leur intelligence, semblable à celle des mammifères, a évolué de manière convergente et a même conduit à des comparaisons avec des formes de vie extraterrestres intelligentes.

Morphologie et structure du cerveau

Les céphalopodes possèdent un cerveau important et très développé, présentant le rapport de masse cerveau/corps le plus élevé parmi les invertébrés, un rapport situé entre ceux des vertébrés endothermiques et ectothermiques. Les vastes fibres nerveuses du manteau des céphalopodes ont historiquement servi de matériel expérimental crucial en neurophysiologie. Leur diamètre considérable, attribué à l'absence de gaine de myéline, facilite leur étude par rapport aux autres espèces animales. Distincts des vertébrés, les bras de poulpe contiennent des neurones autonomes, leur permettant de fonctionner indépendamment de l’apport direct du cerveau central. En effet, environ les deux tiers des neurones d'une pieuvre résident dans les cordes nerveuses de ses bras, facilitant des actions réflexes complexes sans implication cérébrale.

Aspects comportementaux

Stratégies prédatrices

Contrairement à la majorité des autres mollusques, toutes les espèces de céphalopodes sont des prédateurs actifs, à l'exception potentielle du calmar Bigfin et du calmar vampire. On suppose que cet impératif de localiser et de sécuriser leurs proies est le principal moteur évolutif de leur développement cognitif.

Les crabes, un composant alimentaire préféré de la plupart des espèces de poulpes, posent des difficultés considérables en raison de leurs formidables pinces et du risque d'épuisement de la capacité respiratoire du céphalopode lors de poursuites prolongées. Par conséquent, les poulpes ciblent occasionnellement les casiers à homards pour chaparder les appâts. Ils ont également été observés montant à bord de bateaux de pêche et se cachant dans des conteneurs contenant des crabes morts ou moribonds.

Les observations de poulpes captifs incluent des cas où des individus sont sortis de leurs enclos, ont parcouru une certaine distance, sont entrés dans un autre aquarium pour se nourrir, puis sont retournés dans leurs réservoirs d'origine.

Mécanismes de communication

Bien qu'elles ne soient pas universellement considérées comme les animaux les plus sociaux, certaines espèces de céphalopodes présentent des comportements très sociaux. Dans des situations d'isolement conspécifique, certaines espèces ont été documentées formant des bancs avec des poissons.

Les céphalopodes utilisent un large éventail de signaux visuels pour communiquer. La génération de ces signaux implique quatre éléments de communication principaux : les changements chromatiques (coloration de la peau), les altérations de la texture de la peau (par exemple, rugueuse ou lisse), les postures spécifiques et les schémas de locomotion distincts. Certaines espèces de céphalopodes peuvent modifier rapidement la couleur et le motif de leur peau grâce à la manipulation des chromatophores, des iridophores et des leucophores. Il est fort probable que cette capacité ait évolué principalement pour le camouflage. Néanmoins, certains calmars et seiches utilisent des flashs et des motifs de couleurs dynamiques pour la communication intraspécifique lors de divers rituels de parade nuptiale. Les calmars des récifs des Caraïbes, par exemple, démontrent leur capacité à différencier les destinataires, transmettant simultanément des messages distincts via des motifs de couleurs aux individus situés sur leurs côtés droit et gauche. De plus, des études expérimentales indiquent que les poulpes présentent une sociabilité accrue suite à une exposition au composé psychoactif MDMA.

Le calmar de Humboldt présente des niveaux significatifs de coopération et de communication dans ses stratégies de chasse. Cette observation représente l'un des premiers cas documentés de comportement de chasse coopératif parmi les invertébrés.

Les calmars sont généralement considérés comme possédant un niveau d'intelligence légèrement inférieur à celui des poulpes et des seiches. Néanmoins, les comportements sociaux accrus observés chez certaines espèces de calmars ont conduit certains chercheurs à proposer que leurs capacités cognitives soient comparables à celles des chiens.

Manipulation d'objets

Les ventouses sophistiquées et les appendices préhensiles caractéristiques des poulpes, des calmars et des seiches permettent à ces céphalopodes de saisir et de manipuler des objets, allant jusqu'à l'utilisation d'outils. Les poulpes, par exemple, démontrent leur capacité à résoudre des énigmes complexes impliquant des mécanismes de poussée ou de traction, en dévissant avec succès les couvercles des récipients et en désengageant les loquets des boîtiers en acrylique pour accéder aux récompenses alimentaires internes. De plus, ils font preuve de rétention de mémoire pour les solutions d'énigmes et peuvent s'adapter pour résoudre des énigmes identiques présentées dans des arrangements variés.

Les spécimens juvéniles de la pieuvre couverture commune (Tremoctopus violaceus) sont connus pour manier les tentacules de l'homme de guerre portugais, contre lesquels ils sont immunisés, les utilisant à la fois à des fins défensives et comme stratégie de capture de proies.

Des observations ont documenté au moins quatre individus de poulpe veiné (Amphioctopus marginatus) collectant des coquilles de noix de coco abandonnées, les transportant sur de longues distances, puis les réassemblant pour former des abris temporaires. Une théorie dominante suggère que ces poulpes utilisaient auparavant des coquillages à des fins similaires avant la disponibilité généralisée des coquilles de noix de coco sur le fond marin en raison de l'activité humaine. Alors que d'autres organismes marins présentent des comportements comparables en matière de construction d'abris - comme les bernard-l'ermite habitant des coquilles abandonnées ou certains crabes apposant des anémones de mer pour se défendre et se camoufler - le comportement de la pieuvre, impliquant l'acquisition et le transport délibérés d'un outil pour une utilisation future, démontre un degré plus élevé de complexité. Néanmoins, cette interprétation fait l'objet d'un débat en cours parmi les biologistes, qui proposent que les coquilles offrent principalement une protection contre les prédateurs benthiques pendant le transport.

Les poulpes sont également reconnus pour disposer intentionnellement des pierres, des coquilles et des fragments de bouteilles brisées pour construire des barrières qui rétrécissent les entrées de leurs tanières. Des recherches en laboratoire ont en outre révélé que la pieuvre naine des Caraïbes (Octopus mercatoris), une petite espèce pygmée, utilise des briques Lego en plastique pour obstruer son antre.

Les céphalopodes démontrent des réponses positives à l'enrichissement de l'environnement, un phénomène révélateur d'une plasticité comportementale et neuronale rarement observée chez la majorité des autres espèces d'invertébrés. Par exemple, les poulpes maintenus en captivité nécessitent une stimulation adéquate pour éviter l'apparition de la léthargie.

À l'aquarium Sea Star de Coburg, en Allemagne, une pieuvre nommée Otto a montré divers comportements, notamment en manipulant des bernard-l'ermite et en frappant la vitre de l'aquarium avec une pierre. À plusieurs reprises, Otto aurait provoqué des courts-circuits électriques en dirigeant des jets d'eau vers un plafonnier. De plus, il a été suggéré qu'Otto avait développé des préférences distinctes concernant la configuration de son habitat.

Léthargie

On suppose que les poulpes présentent une architecture de sommeil complexe, semblable à celle des vertébrés, comprenant deux étapes distinctes analogues aux phases REM et NREM cruciales pour les fonctions cognitives des vertébrés. Le stade de « sommeil calme » se manifeste généralement par des comportements tels que la fermeture des yeux, une posture corporelle aplatie et une coloration pâle de la peau, persistant généralement pendant environ 60 minutes. Après cette phase calme, la pieuvre passe à une phase de « sommeil actif », d'une durée d'environ 1 minute, caractérisée par des mouvements oculaires et corporels accrus, ainsi qu'un rythme respiratoire élevé. Alors que les altérations chromatiques les plus prononcées sont associées à la phase de « sommeil actif », des « flashs de couleur » transitoires et rapides ont également été documentés pendant la phase de « sommeil tranquille ».

Apprentissage

Des expériences en laboratoire ont démontré que les poulpes peuvent être efficacement entraînés à différencier diverses formes et motifs.

Une étude portant sur l'apprentissage par observation a impliqué des poulpes communs (désignés comme observateurs) voyant d'autres poulpes (démonstrateurs) choisir l'un des deux objets distingués uniquement par la couleur. Par la suite, les poulpes observateurs ont systématiquement sélectionné l'objet identique choisi par les démonstrateurs, ce qui a conduit à la conclusion que les poulpes possèdent la capacité d'apprentissage par observation. Néanmoins, cette conclusion reste un sujet de controverse parmi certains chercheurs. Les poulpes et les nautiles présentent des capacités d’apprentissage spatial semblables à celles des vertébrés. De plus, les seiches ont démontré des capacités de planification future et de traitement des récompenses, comme en témoignent des expériences analogues au test de la guimauve de Stanford.

Législation protectrice

Les céphalopodes bénéficient souvent d'une protection en vertu des réglementations sur les tests sur les animaux, une exception notable étant donné que ces dispositions ne s'étendent généralement pas aux invertébrés, principalement en raison de leur intelligence reconnue.

De 1993 à 2012, la pieuvre commune (Octopus vulgaris) a détenu la distinction au Royaume-Uni en tant que seul invertébré protégé par la loi de 1986 sur les animaux (procédures scientifiques). En 2022, la loi de 2022 sur le bien-être animal (sensibilité) a officiellement reconnu la sensibilité de tous les vertébrés, céphalopodes et décapodes. Par ailleurs, les céphalopodes restent les seuls invertébrés couverts par la directive de l’Union européenne de 2010 concernant la protection des animaux utilisés pour la recherche scientifique. Parallèlement, certains chercheurs universitaires aux États-Unis ont plaidé en faveur de mesures de protection renforcées pour les céphalopodes.

Cognition animale

• Cognition animale
• Conscience animale
• Octopolis et Octlantis

Références

Alors vous pensez que vous êtes plus intelligent qu'un céphalopode ? par Wendy Williams, publié sur le portail océanique du Smithsonian.

• Alors vous pensez que vous êtes plus intelligent qu'un céphalopode ? par Wendy Williams, au Smithsonian's Ocean Portal.
• Quel comportement pouvons-nous attendre des poulpes ? par le Dr Jennifer Mather, du Département de psychologie et de neurosciences de l'Université de Lethbridge, et Roland C. Anderson de l'Aquarium de Seattle.
• La pieuvre est-elle vraiment l'intellect invertébré de la mer ? par Doug Stewart. Publié dans : National Wildlife, février/mars 1997, volume 35, numéro 2.
• Poulpe géante – habitant puissant mais secret des profondeurs, fourni par le zoo national de Washington D.C.
• Les fossiles vivants possèdent une mémoire à long et à court terme malgré l'absence de structures cérébrales trouvées chez les céphalopodes modernes
• Shigeno, Shuichi ; Andrews, Paul LR ; Ponte, Giovanna ; Fiorito, Graziano (juillet 2018). "Cerveaux de céphalopodes : un aperçu des connaissances actuelles pour faciliter la comparaison avec les vertébrés". Frontières de la physiologie. 9 : 952. doi :10.3389/fphys.2018.00952. PMC 6062618. PMID 30079030.Tzar, Jennifer ; Scigliano, Eric (19 janvier 2003). "À travers l'œil d'une pieuvre". Découvrir. Archivé de l'original le 26 août 2020.Godfrey-Smith, Peter (1er janvier 2017). "L'esprit d'une pieuvre". Esprit scientifique américain. Vol. 28, non. 1. pp. 62–69. est ce que je:10.1038/scientificamericanmind0117-62. Archivé de l'original le 29 septembre 2020.Hochner, Binyamin; Shomrat, Tal; Fiorito, Graziano (1er juin 2006). "La pieuvre : un modèle pour une analyse comparative de l'évolution des mécanismes d'apprentissage et de mémoire". Bulletin biologique. 210 (3) : 308–817. est ce que je:10.2307/4134567. JSTOR 4134567. PMID 16801504. S2CID 15274048.Wells, Martin John (1962). Cerveau et comportement chez les céphalopodes. Monographies universitaires de biologie. Heinemann. LCCN 62016373.ID NLM : 0053226.Hanlon, Roger T. ; Messenger, John B. (1996). Comportement des céphalopodes. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42083-9. LCCN 95010249.Godfrey-Smith, Peter (2016). Autres esprits : la pieuvre, la mer et les origines profondes de la conscience. Farrar, Straus & Giroux. ISBN 978-0-374-22776-0. LCCN 2016016696.Source : Archives de l'Académie TORIma