Mustekalat ovat hurjan älykkäitä, sillä ne pystyvät käyttämään työkaluja, ratkaisemaan monimutkaisia arvoituksia ja jopa temppuilemaan ihmisiä huvikseen. Niiden älykkyys on kuitenkin varsin oudosti rakennettu, sillä kahdeksankätiset pääjalkaiset ovat kehittyneet eri tavalla kuin lähes kaikki muut eliöt maapallolla.

Keskushermoston sijaan, jollainen selkärankaisilla eläimillä on, kaksi kolmasosaa mustekalan hermosoluista on hajautettu koko kehoon käsivarsien kesken. Ja nyt tutkijat ovat todenneet, että nämä neuronit voivat tehdä päätöksiä ilman aivojen panosta.

”Yksi suurista kysymyksistämme on se, miten hajautettu hermosto toimisi, varsinkin kun se yrittää tehdä jotain monimutkaista, kuten liikkua nesteen läpi ja löytää ravintoa monimutkaisella merenpohjalla”, sanoo neurotieteilijä David Gire Washingtonin yliopistosta.

”On paljon avoimia kysymyksiä siitä, miten nämä hermoston solmut ovat yhteydessä toisiinsa.”

Tutkimus tehtiin elävillä Tyynenmeren jättiläismustekaloilla (Enteroctopus dofleini) ja itäisen Tyynenmeren punaisilla mustekaloilla (Octopus rubescens), jotka molemmat ovat kotoisin Pohjoisen Tyynenmeren alueelta.

Näillä mustekaloilla on noin 500 miljoonaa hermosolua, joista noin 350 miljoonaa on käsivarsien varrella, järjestäytyneinä ganglioiksi kutsuttuihin klustereihin. Ne auttavat käsittelemään aistitietoa lennossa, jolloin mustekala pystyy reagoimaan nopeammin ulkoisiin tekijöihin.

”Mustekalan käsivarsissa on hermorengas, joka ohittaa aivot, joten käsivarret pystyvät lähettämään tietoa toisilleen ilman, että aivot ovat siitä tietoisia”, sanoo käyttäytymisneurotieteilijä Dominic Sivitilli Washingtonin yliopistosta.

”Vaikka aivot eivät siis ole aivan varmoja siitä, missä käsivarret ovat avaruudessa, käsivarret tietävät, missä toinen toisensa ovat, ja tämän ansiosta käsivarret voivat koordinoida toimintoja, kuten ryömimällä tapahtuvaa liikkumista.”

Tutkijaryhmä antoi pääjalkaisille erilaisia esineitä, kuten häkäpalikoita, teksturoituja kiviä, Lego-palikoita ja palapelilabyrinttejä, joiden sisällä oli makupaloja, ja myös kuvasi niitä, kun ne etsivät ruokaa.”

Tutkijat käyttivät myös käyttäytymisen seuranta- ja hermosignaalien tallennusmenetelmiä. Tällä pyrittiin selvittämään, miten tieto kulki mustekalan hermoston läpi, kun se etsi tai tutki, riippuen siitä, miten kädet toimivat – joko synkronoituna, mikä viittaa keskitettyyn ohjaukseen, tai yksinään, mikä viittaa itsenäiseen päätöksentekoon.

Tutkijat havaitsivat, että kun mustekalan imijät hankkivat aisti- ja motoriikkatietoa ympäristöstään, käsivarren neuronit pystyvät käsittelemään sitä ja käynnistämään toiminnan. Aivojen ei tarvitse tehdä mitään.

”Näet paljon pieniä päätöksiä, joita nämä hajautetut gangliot tekevät, vain katsomalla käsivarren liikettä, joten yksi ensimmäisistä asioista, joita teemme, on yrittää eritellä, miltä tuo liike oikeastaan näyttää laskennallisesta näkökulmasta katsottuna”, Gire sanoi.

”Se, mitä me tarkastelemme, enemmän kuin mitä aiemmin on tarkasteltu, on se, miten aistitieto integroituu tässä verkossa, kun eläin tekee monimutkaisia päätöksiä.”

Tämä on johdonmukaista aiempien tutkimusten kanssa, joissa on havaittu, että mustekalan käsivarret eivät ainoastaan etsi ruokaa aivoista riippumatta, vaan ne voivat edelleen reagoida ärsykkeisiin myös sen jälkeen, kun ne on katkaistu kuolleesta eläimestä.

Se on niin sekopäistä, että mustekaloja pidetään usein niin lähellä avaruusolentoa kuin maanpäällinen älykkyys voi olla (ja eräässä ikimuistoisessa ehdotuksessa ehkä jopa oikeasti avaruusolentona). Sellaisenaan niitä ei pidetä hyödyllisenä tutkia vain maapallon älykkyyden ymmärtämiseksi, vaan ehkä myös keinona valmistautua älykkäisiin avaruusolentoihin – jos se päivä joskus koittaa.

”Se on vaihtoehtoinen malli älykkyydelle”, Sivitilli sanoi. ”Se antaa meille ymmärryksen kognition monimuotoisuudesta maailmassa ja kenties maailmankaikkeudessa.”

Ryhmän tutkimus on esitelty vuoden 2019 Astrobiology Science Conference -konferenssissa.