頭足動物の知能

頭足動物の知能は、頭足動物 綱の軟体動物の認知能力を測る指標です。

知能は一般的に、情報や概念スキルを獲得、保存、検索、組み合わせ、比較、再文脈化するプロセスと定義されます。^[2]これらの基準を人間以外の動物で測定することは困難ですが、頭足動物は最も知能の高い無脊椎動物です。頭足動物の知能の研究は、脊椎動物とは根本的に異なる神経系に依存しているため、動物の認知のより広い理解において重要な比較側面も持っています。^[3]特に、コウイカ科の亜綱（イカ、タコ、タコ）は最も知能の高い無脊椎動物であり、動物の高度な認知進化の重要な例であると考えられていますが、オウムガイの知能も動物学者の間で関心が高まっているテーマです。^[4]

頭足動物の知能と学習能力の範囲は生物学界で議論の的となっており、非脊椎動物の知能を定量化することの複雑さによって複雑化しています。それにもかかわらず、頭足動物の優れた空間学習能力、ナビゲーション能力、捕食技術の存在は広く認められています。^{[5] [6]頭足動物は}独自に進化した哺乳類のような知能のため、仮想の知的地球外生物と比較されてきました。^[7]

頭足動物は大きく発達した脳を持ち、^{[8] [9] [10]}、脳と体の質量の比は無脊椎動物の中で最も大きく、内温性脊椎動物と外温性脊椎動物の中間に位置します。^[11]

頭足動物の神経系は、すべての無脊椎動物の中で最も複雑です。^{[10] [12]}頭足動物の外套膜の巨大な神経線維は、神経生理学の実験材料として長年にわたって広く使用されてきました。その直径が大きいため（髄鞘形成がないため）、他の動物と比較して研究が比較的容易です。^[13]

他のほとんどの軟体動物とは異なり、頭足動物はすべて活発な捕食者である（アオリイカと吸血イカは例外である可能性がある）。獲物を見つけて捕獲する必要性は、彼らの知能の発達の背後にある進化の原動力であった可能性が高い。^[14]

ほとんどのタコ類の主食であるカニは、その強力なハサミと、長時間の追跡で頭足動物の呼吸器系を消耗させる可能性により、捕獲に大きな困難を伴います。これらの困難に直面して、タコはロブスタートラップを探し出し、中の餌を盗みます。また、漁船に乗り込み、死んだカニや瀕死のカニが入っている容器に隠れることも知られています。^{[15] [16]}

飼育下の頭足動物は水槽から出て、実験室の床を移動し、別の水槽に入ってカニを食べ、また自分の水槽に戻ることも知られています。^{[17] [18] [19]}

頭足動物は最も社会的な動物ではないと考えられているが、実際には非常に社会的な生き物が多く、同種から隔離された状態では魚と一緒に群れをなす種も観察されている。^[20]

頭足動物は、多様な信号を使って視覚的にコミュニケーションをとることができる。これらの信号を出すために、頭足動物は4種類のコミュニケーション要素を変えることができる。色彩（皮膚の色）、皮膚の質感（例えば、ざらざらまたは滑らか）、姿勢、および運動である。このような体の外観の変化は、ポリフェニズムと呼ばれることがある。^{[21]一部の頭足動物は、}色素胞の神経制御を通じて皮膚の色とパターンを急速に変えることができる。^[22]この能力は主にカモフラージュのために進化したことはほぼ間違いないが、イカはさまざまな求愛儀式で互いにコミュニケーションをとるために色、パターン、および点滅を使用する。^[21] カリブ海のサンゴ礁に生息するイカは、受信者を区別することさえでき、右側のイカには色のパターンを使用して1つのメッセージを送信し、左側のイカには別のメッセージを送信する。^{[23] [24]タコは、向精神薬}MDMAにさらされるとより社交的になることがわかっている。^[25]

フンボルトイカは、狩りの技術において並外れた協力とコミュニケーションを見せます。これは無脊椎動物における協力的な狩りの初めての観察です。^[26]

イカはタコやコウイカに比べて知能がやや劣ると考えられているが、イカの様々な種ははるかに社交的で、社会的コミュニケーションなどをより多く示すため、一部の研究者はイカは知能の点で犬と同等であると結論付けている。^[27]

実験室実験では、タコは異なる形や模様を区別するように容易に訓練することができ、ある研究ではタコは観察学習を利用できると結論づけられている。^{[28] [29]}しかし、これには異論がある。^{[30] [31]}

タコは、水槽内の円流にボトルやおもちゃを繰り返し放ち、それを捕まえるという遊びをしていることも観察されている。 ^[32]

頭足動物は環境エンリッチメントから明らかに恩恵を受けることができ^[33]、これは他の多くの無脊椎動物には見られない行動と神経の可塑性を示している。

社会学習に関する研究では、普通のタコ（観察者）は他のタコ（実演者）が色だけが異なる2つの物体のうち1つを選択するのを見ることが許された。その後、観察者は実演者と同じ物体を一貫して選択した。^[34]

タコとオウムガイはどちらも脊椎動物のような空間学習能力を持っています。^[35]

タコは道具の使用において柔軟性を発揮することが繰り返し示されてきた。

少なくとも4匹のシデコイ（Amphioctopus marginatus）が、捨てられたココナッツの殻を回収し、加工し、ある程度の距離を運び、そして再び組み立てて隠れ家として使うのが観察されている。^[36]人間がココナッツの殻を海底で広く利用できるようにする以前、タコは二枚貝を同じ目的で使っていたと推測されている。^{[37] [38]}他の海の生き物も同様の方法で家を建てる。ほとんどのヤドカリは他の種の捨てられた殻を住居として使い、カニの中にはカモフラージュのためにイソギンチャクを甲羅に付けるものもいる。しかし、この行動には、道具を拾い上げて後で使用するために運ぶというタコの要塞行動のような複雑さはない。 （この議論は多くの生物学者によって異論が唱えられており、彼らは貝殻が輸送中に底生動物の捕食者から身を守る役割を果たしていると主張している。^[39]）タコは巣穴の入り口を狭める壁を作るために、石や貝殻、さらには割れた瓶の破片をわざと置いていることも知られている。^[40]

実験室での研究では、小型のピグミータコの一種であるOctopus mercatorisが、プラスチックのレゴブロックを使って巣穴を塞ぐ様子が観察されている。^[41]

小型のオクトパス（Tremoctopus violaceus ）は、ポルトガルマンノウの触手（この種はポルトガルマンノウの毒には耐性がある）をつかみ、身を守る手段として、また獲物を捕らえる手段として使う。^[42]

タコ、イカ、コウイカの非常に敏感な吸盤と掴むのに適した腕は、物体を掴んで操作することを可能にします。しかし、脊椎動物とは異なり、タコの運動能力は脳内での体のマッピングに依存していないようで、複雑な動きを組織化する能力は特定の腕に関連していないと考えられています。^[43]

頭足動物は、押す動作や引っ張る動作を必要とする複雑なパズルを解くことができ、また、容器の蓋を外したり、アクリル製の箱の留め具を開けて中の食べ物を取り出すこともできます。また、パズルの解答を記憶し、異なる構成で提示された同じパズルを解くことを学ぶこともできます。^[44]

• スクリューキャップ付きの容器を開けるタコ
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飼育されているタコは刺激を必要とし、そうでないと無気力になってしまう。これは通常、さまざまなおもちゃやパズルの形で行われる。^{[45]ドイツの}コーブルクにある水族館では、オットーという名のタコが水槽の仲間をジャグリングしたり、石を投げて水槽のガラスを割ったりすることで知られている。オットーは水槽から這い出て頭上のランプに水を噴射し、ショートを引き起こしたことさえ一度や二度ではない。 ^[46]

さらに、頭足動物はスタンフォード大学のマシュマロ実験でテストされた後、将来の計画と報酬処理の能力を持っていることが示されました。^[47]

頭足動物は知能が高いため、無脊椎動物には通常適用されない 動物実験規制によって保護されています。

英国では1993年から2012年まで、マダコ（Octopus vulgaris ）は1986年の動物（科学的処置）法の下で保護されている唯一の無脊椎動物でした。^[48] 2022年以降、すべての脊椎動物、頭足動物、十脚動物は2022年の動物福祉（知覚）法によって知覚力を持つものとして認められています。

頭足動物は、2010年の欧州連合指令「科学的目的で使用される動物の保護に関する」に基づいて保護されている唯一の無脊椎動物である。 ^[49]

2019年には、米国でも頭足動物の保護を強化するべきだと主張する学者もいる。^[50]

• 動物の認知
• 動物の意識
• オクトポリスとオクトランティス

• あなたは頭足動物よりも賢いと思いますか? ウェンディ・ウィリアムズ著、スミソニアン海洋ポータルより。
• タコにはどのような行動が期待できるでしょうか? 著者: レスブリッジ大学心理学・神経科学部のジェニファー・マザー博士、シアトル水族館のローランド・C・アンダーソン。
• タコは本当に海の無脊椎動物の知性なのか？ ダグ・スチュワート著。 National Wildlife、1997 年 2 月/3 月、第 35 巻第 2 号。
• 巨大タコ –ワシントン DC の国立動物園の力強くも秘密主義な深海の住人
• 生きた化石は現代の頭足動物の脳構造を欠いているにもかかわらず、長期および短期の記憶を持っている
• 重野 修一; アンドリュース ポール LR; ポンテ ジョヴァンナ; フィオリート グラツィアーノ (2018 年 7 月)。「頭足動物の脳: 脊椎動物との比較を容易にする現在の知識の概要」。Frontiers in Physiology . 9 : 952. doi : 10.3389/fphys.2018.00952 . PMC  6062618 . PMID  30079030。
• タコは賢い吸血鬼！？ レスブリッジ大学心理学・神経科学科のジェニファー・マザー博士とシアトル水族館のローランド・C・アンダーソン氏による
• ツァー、ジェニファー、シグリアーノ、エリック（2003年1月19日）。「タコの目を通して」。発見。2020年8月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• 無脊椎動物の神経系の多様性と進化Set Institute。2014年12月12日閲覧。
• ゴッドフリー・スミス、ピーター（2017年1月1日）。「タコの心」。サイエンティフィック・アメリカン・マインド。第28巻、第1号。pp.62–69。doi ： 10.1038/scientificamericanmind0117-62。2020年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• Hochner, Binyamin; Shomrat, Tal; Fiorito, Graziano (2006年6 月 1 日)。「タコ: 学習と記憶のメカニズムの進化の比較分析のためのモデル」。 生物学速報。210 (3): 308–817。doi : 10.2307 /4134567。JSTOR 4134567。PMID  16801504。S2CID 15274048  。
• ウェルズ、マーティン・ジョン（1962）。頭足動物の脳と行動。大学生物学モノグラフ。ハイネマン。LCCN 62016373。NLM  ID: 0053226。
• ハンロン、ロジャー T.; メッセンジャー、ジョン B. (1996)。頭足動物の行動。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-42083-9LCCN  95010249 。
• ゴッドフリー・スミス、ピーター（2016）。『他の心：タコ、海、そして意識の深い起源』 Farrar、Straus & Giroux。ISBN 978-0374227760. LCCN  2016016696.