Octopussen ondermijnen ons idee over waarom dieren grote hersenen hebben

Veel biologen denken dat het hebben van grote hersenen hand in hand gaat met een rijk sociaal leven, maar octopussen passen niet in dat plaatje. Dat suggereert dat er iets anders aan de hand is.

Bij zoogdieren koppelen onderzoekers grote hersenen vaak aan sociaal gedrag. Die gedachte heet de socialebrein­hypothese: hoe meer sociale relaties een dier moet bijhouden, hoe groter het brein. Dat patroon zie je terug bij onder meer primaten, dolfijnen en kameelachtigen.

Maar er zijn uitzonderingen, zoals koppotigen – octopussen, inktvissen, zeekatten en nautilussen. Zij hebben relatief grote hersenen en vertonen intelligent gedrag, terwijl ze meestal solitair leven. Ze investeren weinig in ouderlijke zorg, vormen geen complexe groepen en leren nauwelijks van elkaar. Nu denken onderzoekers dat octopussen mogelijk grote hersenen hebben door hun omgeving, niet door hun sociale leven.

LEES OOK

Wat werkt wel en niet bij onderhandelen?

Als we een goede deal willen sluiten, is het niet alleen belangrijk wat we zeggen, maar ook hoe we staan of hoe we klinken. Gedragswetenschapper Tina ...

Bizarre hersenen

Om te achterhalen waar die grote hersenen vandaan komen, verzamelden psycholoog Michael Muthukrishna van de London School of Economics en zijn collega’s gegevens van 79 koppotige soorten waarvoor hersengegevens beschikbaar zijn. Ze namen de hersengrootte als het totale volume van het centrale zenuwstelsel. Dat was nodig, want een octopus heeft niet één brein, maar negen: een centraal brein in de kop dat het zenuwstelsel aanstuurt, en een kleiner, deels zelfstandig brein in elke arm. ‘Wat staat verder van de mens af dan zo’n buitenaardse soort op onze eigen planeet, met hun bizarre hersenen met meerdere armen?’ zegt Muthukrishna.

De gegevens lieten geen verband zien tussen hersengrootte en sociaal gedrag. Wel bleek dat koppotigen meestal grotere hersenen hebben als ze in ondiep water en op de zeebodem leven. Daar is meer te beleven: er zijn objecten om op te pakken of zelfs als gereedschap te gebruiken, en het voedsel is energie­rijker. Soorten die zweven in de legere diepzee hebben juist kleinere hersenen.

‘Dat verband is vrij sterk’, zegt Muthukrishna. ‘Maar we moeten voorzichtig zijn.’ Er zijn namelijk enkel hersengegevens beschikbaar van zo’n 10 procent van de ongeveer achthonderd koppotige soorten die leven.

Diepzee-effect

‘Het is interessant dat je bij octopussen geen sociaalbreineffect ziet, maar het verrast me niet,’ zegt evolutiebioloog Robin Dunbar van de Universiteit van Oxford, die deze hypothese zo’n dertig jaar geleden formuleerde. Omdat octopussen niet in hechte sociale groepen leven, hoeven hun hersenen dat extra werk niet te doen, zegt hij.

Volgens bioloog Paul Katz van de Universiteit van Massachusetts Amherst is het goed mogelijk dat de hersenen van koppotigen kleiner werden toen ze zich aanpasten aan leven in diepere wateren. ‘Het lijkt op wat je ziet bij diersoorten die op eilanden terechtkomen: die worden vaak kleiner. Er bestaat zoiets als een eiland­effect, dus misschien is er ook een diepzee-effect’, zegt hij. Tegelijk waarschuwt hij dat het ook om een toevallige samenhang kan gaan.

Cultuur

Muthukrishna publiceerde eerder al een studie over walvissen en dolfijnen, waaruit bleek dat hersengrootte mogelijk samenhangt met sociaal en cultureel gedrag, en met ecologische factoren zoals de diversiteit aan prooien. Dat koppotigen – die meer dan 500 miljoen jaar geleden afsplitsten van gewervelden – een vergelijkbaar patroon laten zien, ondersteunt volgens hem de zogeheten culturelebreinhypothese. Die beschrijft hoe informatie en ecologische selectiedruk ook kunnen leiden tot grote, complexe hersenen. ‘Grote hersenen komen niet alleen door sociaal gedrag’, zegt Muthukrishna.

‘Verklaringen voor het grote menselijke brein leunen sterk op wat we over mensen weten’, zegt Katz. ‘Als je de evolutie van grote hersenen echt wilt begrijpen, moet je juist naar soorten kijken die ver van ons verwijderd zijn.’ Tegelijk is het lastig om op basis van huidige dieren uitspraken te doen over wat er 500 miljoen jaar geleden speelde, toen de hersenen van koppotigen ontstonden in een totaal ander roof-prooi­systeem, nog voordat vissen wijdverbreid waren.

Volgens Katz wijst ander bewijs er bovendien op dat de hersenen van koppotigen groter werden door concurrentie met vissen.

Veel rekenkracht

Dunbar denkt dat octopussen sowieso veel rekenkracht nodig hebben, omdat ze acht armen hebben die ze onafhankelijk kunnen aansturen. ‘Het is eigenlijk niet helemaal duidelijk wat je bij een octopus precies een brein noemt, want elke arm heeft een soort eigen brein. Een groot deel van het brein is vooral bezig het lichaam te regelen en ervoor te zorgen dat het blijft functioneren’, zegt hij.

Dat grotere hersenen ontstaan op plekken waar meer calorieën te halen zijn, klinkt volgens Dunbar logisch. ‘Je kunt je brein niet laten groeien zonder het energieprobleem op te lossen. Heb je eenmaal zo’n groot brein, dan kun je het voor van alles inzetten. Precies daarom kunnen mensen lezen, schrijven en ingewikkelde wiskunde doen, ook al speelde dat geen rol in de omgeving waarin onze evolutie plaatsvond.’