Способность находить скрытые объекты с помощью зеркала хорошо известна у позвоночных животных, однако ранее никогда не демонстрировалась у беспозвоночных. Использование зеркала для обнаружения объекта, скрытого от прямого обзора, представляет собой особую форму опосредованного восприятия: животное связывает видимое отражение с реальным объектом, находящимся в другом месте. Некоторые исследователи рассматривают такую способность как один из предшествующих этапов самораспознавания.

Новое исследование показало, что малые четырехглазые осьминоги (Octopus bimaculoides) способны освоить эту задачу. Более того, они не просто реагируют на отражение, а используют его для поиска добычи, скрытой от прямого обзора. Это первое убедительное свидетельство подобного поведения у беспозвоночных животных.

Способность использовать зеркала давно изучается у позвоночных. Известно, что отражения помогают находить скрытые объекты некоторым приматам, слонам, свиньям, попугаям и врановым птицам. Однако у беспозвоночных ничего подобного до сих пор не наблюдали.

Осьминоги стали интересными кандидатами для такой проверки не случайно. Хотя их предки разошлись с предками позвоночных более 500 миллионов лет назад, головоногие моллюски обладают одним из самых сложных нервных аппаратов среди беспозвоночных. Они умеют обучаться, запоминать информацию, решать задачи и демонстрируют поведение, которое нередко сравнивают с поведением позвоночных животных.

Исследователи из Дартмутского колледжа решили проверить, смогут ли осьминоги использовать зеркало как источник информации о событиях, происходящих вне поля зрения.

Сначала животных познакомили с зеркалом и дали возможность привыкнуть к нему. Затем начался этап обучения. В аквариуме помещали живого краба в стеклянной банке так, чтобы осьминог не мог увидеть добычу напрямую. Единственным способом обнаружить её было отражение в зеркале.

Первая реакция оказалась вполне предсказуемой. Все осьминоги устремлялись прямо к отражению краба, словно добыча действительно находилась внутри зеркала. Лишь добравшись до зеркальной поверхности, они начинали искать источник изображения и находили настоящего краба.

Но спустя несколько тренировок поведение изменилось. Животные всё чаще игнорировали отражение и направлялись сразу туда, где находилась настоящая добыча.

После этого началась самая интересная часть эксперимента.

Исследователи заменили настоящего краба его виртуальной проекцией. На заднюю стенку аквариума выводилось изображение движущегося краба. Однако осьминог помещался в специальную стартовую камеру, из которой экран был полностью скрыт. Увидеть виртуального краба можно было только через зеркало, расположенное напротив.

Если животное правильно определяло, с какой стороны экрана находится изображение, ему выдавали настоящего живого краба в качестве награды.

На первый взгляд задача кажется простой. Но для её решения недостаточно заметить отражение. Необходимо понять, что увиденный в зеркале объект соответствует реальной точке пространства, расположенной за пределами прямой видимости.

Три осьминога, завершившие эксперимент, справились с этой задачей значительно лучше случайного угадывания. В среднем правильная сторона выбиралась примерно в 73 % испытаний.

При этом особенно любопытными оказались детали поведения.

Осьминоги редко действовали методом проб и ошибок. Обычно направление движения выбиралось ещё до выхода из стартовой камеры. Если животное решало двигаться налево или направо, оно почти никогда не меняло решение по пути.

Кроме того, многие маршруты выглядели довольно неожиданно. Вместо того чтобы двигаться к месту, где отражение было наиболее заметным, осьминоги нередко перелезали через боковые стенки стартовой камеры. В таких случаях они фактически удалялись от зеркала и направлялись в сторону участка, который вообще не могли видеть напрямую.

Подобное поведение трудно объяснить простой реакцией на зрительный стимул. Скорее оно напоминает использование некоторой внутренней пространственной схемы. Животное как будто связывает изображение в зеркале с определённым местом в окружающей среде и строит маршрут уже к этому месту.

Ещё один аргумент в пользу такого объяснения связан с устройством эксперимента. На этапе обучения осьминоги искали настоящего краба в одной конфигурации аквариума, а на этапе тестирования условия заметно изменились. Тем не менее все три животных успешно выполнили задачу уже в первых испытаниях. Если бы они просто заучили конкретную связь между отражением и наградой, такая быстрая адаптация выглядела бы гораздо менее вероятной.

Впрочем, сами авторы исследования проявляют осторожность в интерпретациях. Они признают, что результаты ещё не позволяют окончательно отделить пространственное мышление от более простых форм ассоциативного обучения. Возможно, осьминоги постепенно усвоили, что определённое положение изображения в зеркале связано с появлением награды в определённой части аквариума.

Чтобы разобраться в механизме подробнее, потребуются новые эксперименты с другими конфигурациями зеркал и более сложными задачами.

Но даже в нынешнем виде работа имеет большое значение. Она показывает, что способность использовать отражения для навигации возникла не только у позвоночных животных. По сути, две совершенно разные ветви эволюции — позвоночные и головоногие моллюски — независимо пришли к сходному способу обработки пространственной информации.

Это особенно интересно потому, что мозг осьминога устроен совсем не так, как мозг млекопитающих или птиц. Большая часть его нейронов находится не в центральном мозге, а распределена по щупальцам. Тем не менее итоговый результат оказался удивительно похожим: животное способно использовать отражение как инструмент для получения сведений о мире.

Исследование оставляет после себя множество вопросов. Есть ли у осьминогов полноценная внутренняя карта окружающего пространства? Могут ли они понимать связь между своим телом и отражением? Способны ли они когда-нибудь пройти знаменитый зеркальный тест на самораспознавание?

Ответов пока нет. Но уже сейчас ясно, что зеркало для осьминога — это не просто странный блестящий объект. В некоторых случаях оно становится окном в ту часть мира, которую невозможно увидеть напрямую.