L’intelligenza aliena dei polpi

 

Piero Sagnibene

 

“Si ha la sensazione di lucidità, di uno sguardo molto più espressivo di quello di qualsiasi pesce, o anche di qualsiasi mammifero marino.......sono stato scosso dal senso di un individuo dietro quegli occhi, un’entità pensante. Ho tirato fuori dall’acqua migliaia di pesci nella mia vita, ma lo sguardo di questo polpo era qualcosa di completamente diverso. C’era una sorta di comunicazione visiva tra noi”
Richard Schweid

 

Il polpo sembra provenire da un altro mondo; forse per questo è stato oggetto di racconti mitici e leggende. Per gli scrittori di fantascienza è stato fonte di ispirazione per immaginare e descrivere ipotetici alieni, non soltanto per la sua forma indefinita, così lontana da quella umana e priva di strutture rigide, ma anche, e soprattutto, per la sua notevolissima intelligenza. I polpi, infatti, sono quanto di più vicino a una specie intelligente aliena che possiamo incontrare sulla Terra, anche se la loro intelligenza è al tempo stesso simile e totalmente diversa dalla nostra.
Il polpo è un mollusco cefalopode. Comprende circa 300 specie e rappresenta il massimo livello di evoluzione del phylum Mollusca, secondo per numero di specie (circa 86 000). I Cefalopodi (polpi, calamari, seppie, totani, nautili), sono gli unici molluschi ad avere un cervello.
Si suppone che i Molluschi si siano evoluti circa 560 milioni di anni fa da un antenato primitivo dell’Algonchiano e che il polpo sia apparso circa a metà di questo periodo sterminato, nel Permiano, circa 296 milioni di anni fa. Scienziati e naturalisti parlano del “paradosso del polpo”, che possiede capacità intellettive esclusive dei vertebrati e che sono introvabili in tutti gli altri invertebrati.
Da dove viene questa sua intelligenza? Il polpo discende da animali provvisti di conchiglia, uno dei caratteri distintivi dei Molluschi, senza la quale esso è vulnerabile. Nei Cefalopodi, che divennero pelagici, la conchiglia va evolutivamente sparendo; le seppie l’hanno inglobata nel mantello e trasformata in una struttura detta impropriamente “osso di seppia”, i calamari l’hanno trasformata nel “gladio”, una sottile struttura trasparente che è nel mantello. Il polpo, divenuto nuovamente bentonico, è giunto privarsene quasi completamente; nel suo corpo è rimasta soltanto la traccia di una conchiglia rudimentale, costituita da due stiletti dorsali cartilaginei posti obliquamente nello spessore del muscolo palleale. L’intelligenza rappresentò una nuova strategia di sopravvivenza al posto della conchiglia, ma, a differenza della intelligenza dei mammiferi, che si evolve soprattutto nelle specie sociali, il polpo è animale solitario ed ha sviluppato la sua intelligenza per risolvere problemi ecologici.

L’intelligenza è molto più della semplice capacità di apprendimento, propria persino degli organismi unicellulari, poiché essa comprende la possibilità di immagazzinare selettivamente e di analizzare i fatti della memoria, di trovare un rapporto tra causa ed effetto, scoprire le relazioni e le interconnessioni tra i vari aspetti della realtà collegando fatti che appaiono estranei gli uni agli altri.
La capacità di apprendimento intensifica a gradi le funzioni dello psichismo; il comportamento, che, nel corso della evoluzione di una specie, viene incorporato nella eredità genetica, senza più bisogno di apprendimento preliminare: diventa istinto, cioè, complicati automatismi ereditari, catene di atti riflessi geneticamente codificati, e tutte le risposte agli stimoli del mondo esterno sono già fornite all’organismo al momento del concepimento. Se intelligenza e capacità di apprendimento aumentano, una parte del comportamento spontaneo diminuisce e diminuisce anche la sua prevedibilità; il sistema nervoso si complessifica in direzione dello sviluppo parallelo del cervello e della intelligenza. Ad esempio, il sistema nervoso ed il cervello di odontoceti (focene, delfini, balene, capodogli, orche), che sono mammiferi sociali, è più sviluppato di quello dei primati antropomorfi, ed, in alcuni casi, può essere paragonato a quello umano. Il caso limite di questo paragone è però il polpo, un mollusco solitario.
Un primo dato “anomalo” viene dal sequenziamento del genoma del polpo, che ha rivelato che si tratta di un genoma più ampio di quello umano e con un numero superiore di geni codificanti (circa 33.000, contro i 25.000 del genoma umano). La vastità del genoma è dovuta, in massima parte, all'espansione di due famiglie di protocardine e dei fattori di trascrizione C₂ H₂. I geni codificanti per le protocardine sono presenti in misura doppia rispetto ai mammiferi: si tratta di proteine implicate nello sviluppo neurale e l'espansione della famiglia dei relativi geni codificanti dà conto dell'ampiezza della loro rete neurale che, oltre a costituire il sistema nervoso più sviluppato tra gli invertebrati, contiene sei volte il numero di neuroni del topo.
La suggestione che porta gli studiosi a considerare i Cefalopodi come fossero esseri "alieni", dotati di una intelligenza “anomala”, rispetto agli altri invertebrati, proviene anche dal fatto che i Cefalopodi non seguono pedissequamente le istruzioni del proprio DNA, ma riescono ad editare in corsa il loro codice genetico, in risposta a stimoli ambientali, cioè possono interferire con le direttive del DNA intervenendo sul RNA messaggero, diversificando così la produzione di proteine, un meccanismo rarissimo tra gli animali multicellulari, che potrebbe spiegare il loro complesso comportamento. L’RNA (acido ribonucleico) viene utilizzato per trascrivere e rendere operative le istruzioni dei geni. L’RNA trasforma le indicazioni del DNA in proteine necessarie per il funzionamento dell'organismo; in rari casi, l'RNA non esegue precisamente i passaggi descritti, introducendo elementi di improvvisazione per adeguare le proteine agli stimoli ambientali, senza dover passare per le tappe canoniche dell'evoluzione (che iniziano con mutazioni genetiche nel DNA). Oltre il 60% delle trascrizioni del RNA nel sistema nervoso del calamaro, ad esempio, viene editato e corretto, e simili livelli di intervento sono stati individuati in due specie di polpo ed in una seppia. C’è ancora da capire se il meccanismo di editing sia indotto soltanto da stimoli ambientali – come, ad esempio, il cambiamento della temperatura - oppure se dipende da una sorta di memoria interna. In effetti lo studio del genoma ha permesso la scoperta di un meccanismo che consente alle cellule di cambiare in modo rapido le funzioni di proteine già codificate, intervenendo con modifiche sulle stesse. Gli scienziati ipotizzano che questo meccanismo abbia a che vedere con le eccezionali attitudini all'apprendimento esibite da questi cefalopodi.
La struttura del sistema nervoso dei polpi sembra essere un altro elemento “alieno” poiché può essere compresa solo invertendo lo schema che descrive il “come” gli esseri viventi siano “guidati” dai loro sistemi nervosi. Chiedersi in che misura il corpo contribuisca all’azione intelligente presuppone una divisione tra cervello e corpo che però non può essere applicata al polpo. Il corpo del polpo è tutto sistema nervoso: non è controllato da una parte pensante dell’animale, è di per sé pensante.
Strutturalmente il sistema nervoso periferico del polpo comprende 320 milioni di neuroni (40 milioni per ciascun braccio); di questi, 18 milioni per braccio sono neuroni sensoriali e 3 milioni sono motoneuroni. Il sistema nervoso centrale, a sua volta, è composto da 50 milioni di neuroni ed è connesso con i due lobi ottici che contengono 60 milioni di neuroni ciascuno.
Il sistema nervoso periferico invia al sistema nervoso centrale circa 140 000 connessioni e ne riceve 32 000. Come si vede il rapporto tra sistema nervoso periferico e quello centrale è 6,4 a 1 ed il rapporto tra le connessioni dei due sistemi è 4,375 a 1.
La presenza e la dimensione del cervello sono elementi indicativi, ma non danno una reale misura della mente del polpo. Il polpo possiede un cervello piuttosto grande, a forma di ciambella, protetto da una capsula cartilaginea, che si avvolge attorno all’esofago, ed il rapporto corpo/cervello di un polpo supera di molto quello di altri invertebrati; ma non è la dimensione assoluta del cervello a dare una misura dell’intelligenza: è il numero e la complessità delle connessioni sinaptiche tra i neuroni.
Il polpo comune (Octopus vulgaris CUVIER 1797) , ad esempio, ha per numero di neuroni circa la stessa dotazione di un cane, eppure, per comprendere il polpo, non dobbiamo considerare il cervello distinto dal corpo, perché la maggior parte dei neuroni trovano nei gangli dei bracci, che sono anche una sorta di cervelli ausiliari autonomi.
In effetti il sistema nervoso del polpo è distribuito per tutto il corpo, con la maggior parte dei neuroni nei bracci ed ogni braccio è in grado di agire e rispondere agli stimoli autonomamente, servendosi di recettori che, attraverso il tatto, percepiscono informazioni dal mondo esterno. Il grado di autonomia dei bracci del polpo è altissimo; percepiscono attraverso il tatto, sono in grado di gustare, toccare, cacciare, muoversi, inviare le informazioni che raccolgono al cervello “centrale”, (il quale, ove occorra, può anche esercitare un controllo diretto su ogni braccio). I bracci possono svolgere funzioni cognitive perfino da recisi: ad esempio, una volta recisi sono ancora in grado di riconoscere come sé il resto del corpo. Ognuno dei loro neuroni è in grado di compiere un’attività propria, tra cui anche l’auto-rigenerazione. I polpi, inoltre, possono decidere di perdere di propria volontà un braccio, in modo da fuggire dai predatori.

A differenza di calamari e seppie, che hanno sia bracci sia tentacoli, i polpi hanno 8 bracci, non tentacoli (i tentacoli hanno ventose solo sulle punte), lunghi in media 40–100 cm Ogni braccio può agire autonomamente in modo intelligente, afferrando e manipolando oggetti e cacciando. Caratteristica principale è la presenza di una doppia fila di ventose su ognuna delle otto braccia. Le braccia possiedono una notevole forza; un maschio adulto di polpo gigante del Pacifico, Enteroctopus dofleinii WÜLKER 1910, ad esempio, può sollevare quasi 14 Kg con ognuna delle sue 1.600 ventose).

Le ricerche sull’intelligenza e il cervello del polpo cominciarono alla Stazione Zoologica “Anton Dohrn” di Napoli, uno dei primi centri al mondo di ricerca di biologia marina. Più recentemente, Graziano Fiorito, un eminente biologo marino che la dirigeva, scoprì che i polpi sono capaci di un apprendimento osservativo; riuscivano ad imparare qualcosa di nuovo osservandolo fare a un altro polpo. Fu una rivelazione, si trattava di un livello di intelligenza mai, prima di allora, attribuita ad un invertebrato.
I polpi dimostrano di avere un’ottima memoria, ricordano, sulla lunga distanza, soluzioni a problemi complessi, riconoscono individui anche al di fuori della loro specie, inclusi gli esseri umani, sono anche in grado di distinguere un individuo da un altro. Hanno personalità e temperamenti individuali molto diversi, agiscono e reagiscono in maniera diversa. Uno dei fatti più affascinanti riguarda la loro capacità di riconoscere gli esseri umani e stringere veri e propri rapporti di amicizia con essi e, per giunta, sono in grado di sognare. Nel documentario "My Octopus Teacher”, vincitore del premio Oscar nel 2021, è raccontata la storia dell’amicizia tra un uomo e una femmina di polpo. “Si ha la sensazione di lucidità, di uno sguardo molto più espressivo di quello di qualsiasi pesce, o anche di qualsiasi mammifero marino”, ha scritto Jacques Cousteau. Un subacqueo che incontra un polpo percepisce immediatamente qualcosa di insolitamente reattivo nel suo sguardo; chi ha guardato un polpo negli occhi racconta che l’animale ha restituito lo sguardo.
Sperimentazioni e ricerche hanno mostrato che il polpo è cosciente di sé e del mondo circostante, è capace di provare sofferenza e dolore psicologico allo stesso modo dei mammiferi, cioè che si tratta di una animale senziente, come noi umani ed altri vertebrati. Riconoscere che il polpo è un essere senziente implica il rischio di antropomorfizzarlo, cioè di proiettare su di esso capacità e qualità umane; eppure le osservazioni scientifiche mostrano che le capacità della straordinaria mente del polpo sono sempre al di là di quanto abbiamo via via pensato.
A proposito dei Cefalopodi, il filosofo Peter Godfrey-Smith, afferma che l’essere senzienti viene appena prima della coscienza. Secondo Godfrey-Smith, la stranezza dei polpi ci dà l’opportunità di riflettere sulla natura della cognizione e della coscienza senza partire dall’esempio degli esseri umani. La loro distanza evolutiva da noi li rende “un esperimento indipendente nel campo dell’evoluzione dei grandi cervelli e dei comportamenti complessi”. Se riusciamo a stabilire un contatto intelligente con i polpi (a capirli e a farci capire da loro), non è “per via di una storia comune o di una qualche parentela, ma perché l’evoluzione ha costruito delle menti due volte”.

 Quando viene pescato, il polpo è in grado di evadere e riguadagnare la libertà trovando la strada fino ai boccaporti delle navi e rituffarsi in mare. I polpi sanno evadere dalle vasche degli acquari e sanno smontare qualsiasi tipo di oggetto si trovi nelle loro vicinanze. Nel 2009, all’acquario di Santa Monica Pier, un piccolo polpo californiano smontò la valvola che controlla il sistema di riciclo dell’acqua, facendo fuoriuscire dalla vasca più di 700 litri d’acqua di mare. Grazie alla loro straordinaria intelligenza i polpi risolvono problemi complessi, come aprire barattoli con chiusure “a prova di bambini” e orientarsi nei labirinti.

I granchi sono un cibo molto gradito a polpi; vengono pescati mediante una nassa di metallo calata sul fondo marino (una gabbia con due aperture ricurve). I granchi, attirati da esche, entrano nella nassa, ma poi non sanno più come uscirne. Il polpo, che si muove come fosse un corpo liquido, tenta prima di catturare i granchi con i bracci, ma poi capisce che non può riuscire in quel modo a causa del metallo; allora cambia strategia, si introduce attraverso l’apertura e banchetta con i granchi. Sembra in trappola anche lui, ma, a differenza dei granchi, il polpo sa uscire dalla nassa, sguscia attraverso una delle aperture o una maglia della nassa. Anche se può pesare quanto un uomo, può allungarsi come un’automobile, può versare il suo corpo molle attraverso un’apertura delle dimensioni di un’arancia; anche i polpi grossi (come la specie più grande, il polpo gigante del Pacifico, che ha un’apertura delle braccia di almeno sei metri e pesa 45 chili) riescono a passare da una fessura larga due centimetri e mezzo, cioè le dimensioni di un loro occhio. Molti esemplari sono evasi dalle vasche degli acquari attraverso piccole aperture, alcuni sono riusciti a sollevare i coperchi delle vasche ed a cercare una preda in una vasca vicina, a passare in un tubo di scarico e da lì, forse, tornare al mare. Trovano soluzioni complesse ai problemi, riescono a imparare ad usare strumenti, sono capaci di imitare e di ingannare e, secondo alcuni, hanno anche senso dell’umorismo. In cattività i polpi sembrano essere consapevoli della loro condizione; alcuni vi si adattano, ma altri oppongono resistenza. In un acquario, un polpo aveva imparato a provocare cortocircuiti spruzzando acqua contro le lampadine. Una specialista di Cefalopodi che stava dando del calamaro scongelato (non proprio il cibo preferito dai polpi) ad alcuni esemplari rinchiusi in una fila di vasche, ripassando davanti alla prima vasca si accorse che il polpo, invece di mangiare il calamaro, lo stringeva con la punta di un braccio teso. Guardando la ricercatrice, attraversò lentamente la vasca e fiondò il calamaro nel tubo di scarico.

Un’altra facoltà dei polpi che sembra ricadere nella “suggestione aliena” è il loro mimetismo. In solo un’ora la loro pelle può cambiare colore fino a 177 volte ed assumere, forma e colore di un oggetto preciso (come una conchiglia o un’alga) o dell’ambiente circostante. Gli occhi inviano segnali ai cromatofori (cellule specializzate sottopelle regolatrici del pigmento), che si espandono e contraggono per modificare l'aspetto della pelle; ma la pelle è in grado di controllare il proprio aspetto anche indipendentemente dal sistema nervoso centrale. Il polpo può percepire la luce anche in assenza di stimoli provenienti dal sistema nervoso centrale, cioè di fatto senza vedere. Il processo utilizzato dal polpo prevede l'utilizzo delle opsine, proteine fotosensibili che si trovano sia negli occhi sia sulla pelle.
L'opsina è una proteina transmembrana che viene attivata quando il retinale (antagonista chimico, legato all'opsina e derivato dalla vitamina A) subisce una modificazione nella conformazione molecolare a seguito dell' assorbimento della luce.

Il polpo mimetico (Thaumoctopus mimicus NORMAN e HOCHBERG 2005),Indonesia, riesce ad imitare le rocce, le barriere e le alghe circostanti. Può imitare anche i predatori dei suoi predatori, come il pesce leone, la sogliola fasciata o i serpenti di mare. Secondo gli esperti, il polpo mimetico seleziona l’animale da imitare in base alle specie locali, scegliendo quello che rappresenta la minaccia maggiore per il suo potenziale predatore. Può cambiare colore e forma, può assaggiare con la sua pelle.
I cromatofori vengono utilizzati per creare pattern contrastanti (ad esempio una serie di strisce scure) che ‘spezzano’ il contorno del corpo. Ciascun cromatoforo è controllato singolarmente da una serie di muscoli e nervi, che agiscono in modo coordinato per espandere o comprimere il sacchetto elastico che contiene il pigmento (che può essere nero, marrone, arancione, rosso o giallo). Quando il sacchetto si espande, va ad occupare quasi tutta la superficie esterna del cromatoforo, ed il colore diventa più intenso e brillante.

Le reflectine sono un gruppo di proteine in grado di alterare le modalità di riflessione ottica della luce che incide sul corpo del polpo.
I polpi sono in grado di modificare anche la trama della loro pelle, rendendola simile a rocce, coralli, o altre strutture circostanti, tramite il controllo di proiezioni epidermiche dette papille, che possono formare protuberanze di forma variabile.
I polpi ed altri cefalopodi possiedono anche altri tipi di cellule colorate: gli iridofori, situati più in profondità rispetto ai cromatofori, contengono una serie di piastre riflettenti, che creano un’iridescenza metallica blu, verde, argentata o dorata; i leucofori riflettono il colore dell’ambiente circostante, rendendo l’animale meno visibile; i fotofori che producono luce per bioluminescenza dovuta ad una reazione chimica o per presenza di colonie batteriche bioluminescenti, ospitate in appositi organi.

I polpi talvolta assumono una colorazione che li rende più visibili e spesso sono le specie velenose a mettersi in mostra. Il velenosissimo polpo blu (Hapalochlaena lunulata QUOY e GAIMARD 1832) se disturbato si copre di anelli blu iridescenti per strategia aposematica (di avvertimento). I cambiamenti di colore sono anche usati per comunicare con individui della stessa specie, come avviene di frequente in seppie e calamari, che li utilizzano durante il corteggiamento per attirare le femmine o tenere lontani altri maschi.

La pelle di un polpo, quindi, è uno schermo a strati di sacche di colore che consentono al polpo di cambiare colore per armonizzarsi con l’ambiente o minacciare un aggressore. I polpi mimetici possono prendere le sembianze di oltre quindici animali diversi, tra cui platesse, pesci leone e serpenti di mare.
I polpi, come la maggior parte dei cefalopodi, sembrano non distinguere i colori. I loro occhi non hanno il tipo di fotorecettori necessari per vedere i colori e non riescono a distinguere oggetti di colori diversi. Hanno fotorecettori sia negli occhi che nella pelle, e quindi la loro pelle è in grado di vedere (oltre che di sentire sapori e odori), mandando al cervello le informazioni visive ricevute oppure elaborandole da sola; ne deriva che: o l’intera pelle diventa un occhio, o il corpo del polpo vede indipendentemente dal suo cervello. Siccome i fotorecettori nella pelle del polpo, come quelli negli occhi, non permettono di percepire i colori, si può supporre che vi sia una qualche complessa interazione tra fotorecettori della pelle e cromatofori che permette al polpo di assumere colori che non è in grado di vedere. I polpi cambiano colore soprattutto per mimetizzarsi e per inviare segnali. A volte, però, producono complessi giochi di colori senza nessun motivo apparente, non in presenza di predatori o di altri polpi. Non sappiamo perché, ma il dubbio è se questi giochi di colori possono contenere una intenzione espressiva.
Dal punto di vista evolutivo, l’intelligenza dei polpi ci sembra un’anomalia....o è la nostra intelligenza ad essere una “anomalia”? Wallace notava che la nostra intelligenza va stranamente ben oltre le esigenze di sopravvivenza che determinano l’intelligenza animale. Potremmo essere noi gli “alieni” per i polpi; in fondo siamo noi fra gli ultimi arrivati sul pianeta per un animale che esiste e si è evoluto in trecento milioni di anni. Nel discutere dell’intelligenza del polpo dovremmo liberarci del tutto del nucleo insuperato, e talora inavvertito, dell’antropocentrismo che, nel fondo dei nostri ragionamenti, continua a pulsare.

L’occhio del polpo ha una struttura complessa, simile a quella dei vertebrati, con una pupilla, un iride, una lente, simile al cristallino, che ha la funzione di mettere a fuoco gli oggetti, una retina che è rivolta verso la luce, contrariamente a quanto accade nell’occhio dei vertebrati ed in cui le cellule fotosensibili (coni e bastoncelli) sono rivolte il più lontano possibile dalla sorgente luminosa. Una mappa del sistema visivo del polpo, mostra che la corteccia visiva, che interpreta le immagini, è strutturata in modo completamente diverso e nonostante cefalopodi e vertebrati hanno morfologia, stile di vita e habitat completamente diversi, la fisiologia dell’occhio è la stessa.

Sebbene l’antenato comune di queste specie potrebbe risalire a oltre 500 milioni di anni fa, e da allora i vertebrati non hanno più incrociato i loro geni con questi molluschi marini, eppure gli occhi si sono evoluti quasi allo stesso modo. Sia i polpi che i vertebrati hanno sviluppato l’iride circondata dalla pupilla, che focalizza i raggi luminosi su una retina che poi trasmette le informazioni al cervello.
Il polpo dedica due terzi del suo cervello alla vista; la specie umana solo circa un quinto. Inoltre i Cefalopodi hanno funzioni che noi umani e gli altri vertebrati non abbiamo, come percepire le variazioni di luce con la pelle, grazie alle opsine, pigmenti fotosensibili simili a quelli che si trovano nella retina, presenti all’interno delle cellule della pelle lungo tutto il corpo dell’animale. I polpi, come la maggior parte dei cefalopodi, non distinguono i colori. I loro occhi non hanno il tipo di fotorecettori necessari per vedere i colori e non riescono a distinguere oggetti di colori diversi.
Anche se sono ciechi ai colori, i cefalopodi hanno occhi dotati di lenti, in grado di formare immagini e metterle a fuoco proprio come i nostri. Inoltre, questi animali possono distinguere differenze nella luce polarizzata, migliorando la loro percezione del contrasto.

Il polpo discende dai decapodi, ma da pelagico è diventato bentonico. Abita bassi fondali non oltre i 200 metri con substrati aspri, rocciosi perché ricchi di nascondigli, fessure e piccole caverne in cui nascondersi; l’assenza di eso ed endo scheletro gli permette di assumere qualsiasi forma e di passare attraverso cunicoli molto stretti.
Areale di distribuzione del polpo (in nero)

Il polpo possiede 3 cuori ; due servono a pompare il sangue nelle branchie, mentre il terzo lo fa circolare tra i vari organi del corpo. Quando nuota i cuori smettono di battere: per questo, di solito, preferisce strisciare. Nuota riempendo la cavità palleale con acqua di mare, poi la espelle dal sifone a più alta pressione ottenendo una spinta in avanti.