Chiar şi organismele fără creier pot învăța. Ce este atunci o creatură care gândește?

Creierul este o minune evolutivă. Prin transferarea controlului asupra simțului și comportamentului către acest organ central, oamenii şi animalele sunt capabile să răspundă flexibil și se dezvoltă în medii imprevizibile. O abilitate mai presus de toate este învățarea, care s-a dovedit esențială pentru o viață mai bună.

Dar cum rămâne cu toate organismele cărora le lipsește acest organ prețios? De la meduze și corali până la plante, ciuperci și organisme unicelulare (cum ar fi bacteriile), dorinţa de a trăi și de a se reproduce nu este mai puțin intensă, iar valoarea învățării este nediminuată.

Cercetările recente despre organismele fără creier au investigat originile cunoașterii în sine și ne forțează să regândim ce înseamnă învățarea.

Învățarea despre învățare

Învățarea este orice schimbare a comportamentului ca rezultat al experienței și vine sub mai multe forme. La un capăt al spectrului se află învățarea non-asociativă. Familiar pentru oricine care s-a „deconectat” de la zgomotul de fond al traficului sau al televiziunii, această formă de învăţare implică creșterea (sensibilizarea) sau diminuarea (obișnuirea) răspunsului în faţa unui eveniment cu expunere repetată.

Mai departe este învățarea asociativă, în care un indiciu este legat de un anumit comportament. Așa cum șifonarea unui pachet de chipsuri îl face pe câine să alerge, la fel și mirosul de nectar le invită pe albine să caute o recompensă dulce.

Există şi forme avansate de învăţare precum învățarea conceptuală, lingvistică și muzicală, care necesită o coordonare complexă și capacitatea de a reflecta asupra propriei gândiri. Ele necesită, de asemenea, structuri specializate în creier și un număr mare de conexiuni între ele. Deci, după cunoștințele noastre, aceste tipuri de învățare sunt limitate la organismele cu suficientă „putere de calcul” – adică cu creiere suficient de complexe.

Totuși, presupusa relație dintre complexitatea creierului și capacitatea cognitivă nu este deloc simplă atunci când este analizată la nivelul arborelui vieții.

Acest lucru este valabil mai ales pentru formele fundamentale de învățare, cu exemple recente care ne remodelează înțelegerea a ceea ce se credea posibil.

Anemona Actinia equina nu are creier, dar poate fi mai prietenoasă cu alte anemone din apropiere. Credit: Shutterstock

Cine are nevoie de creier?

Meduzele și anemonele de mare se numără printre cei mai timpurii strămoși ai animalelor și se caracterizează prin trăsătura comună a lipsei unui creier centralizat.

Cu toate acestea, anemona cu perle (Actinia equina) este capabilă să se obișnuiască cu prezența anemonele din apropiere. În circumstanțe normale, se opune violent oricărei invadări asupra teritoriului său de către alte anemone.

Un studiu recent a arătat acum că și meduzele cutie Tripedalia cystophora sunt niște învățători pasionați și într-o manieră și mai sofisticată. Deși posedă doar câteva mii de neuroni (celule nervoase) grupați în jurul celor patru ochi, ele sunt capabile să asocieze modificările intensității luminii cu feedback-ul tactil (atingere) și să își ajusteze înotul în consecință.

Acest lucru le permite o deplasare mai precisă în habitatele lor pline de mangrove și, astfel, le îmbunătățește șansele ca prădători veninoși.

Meduzele cutie Tripedalia cystophora sunt extrem de veninoase şi s-au alăturat recent în rândurile organismelor fără creier care demonstrează capacitatea de a învăța. Credit: Shutterstock

Fără neuroni, nicio problemă

În prezent există numeroase dovezi pentru învățare în rândul organismelor cărora le lipsesc chiar și blocurile neuronale ale creierului.

Mucegaiurile slime sunt organisme unicelulare care aparțin grupului protist. Ele se aseamănă cu ciupercile, deși nu au nicio legătură. Recent (și inexact) popularizați la televizor ca paraziți care produc zombi, ei oferă, de asemenea, un studiu de caz izbitor în ceea ce priveşte capacităţile de învăţare ale organismelor fără creier.

Experimentele au evidenţiat o suită de trucuri cognitive, de la amintirea rutelor către hrană, la utilizarea experienței anterioare pentru căutarea acesteia și chiar a învăța să ignore cofeina amară în căutarea unor recompense nutritive.

Și plantele se numără printre organismele fără creier. Capcanele de muște Venus folosesc senzori inteligenți pentru a memora și a număra atingerile prăzii vii. Acest lucru le permite să-și închidă capcanele și să înceapă digestia numai atunci când sunt siguri de o masă hrănitoare.

În exemple mai puțin înspăimântătoare, Mimosa pudica se ondulează și își lasă frunzele pentru a se proteja. Totuși, aceasta este o activitate costisitoare din punct de vedere energetic, motiv pentru care se poate obișnui și învăță să ignore alarmele false repetate. Între timp, mazărea de grădină poate învăța, aparent, să asocieze o adiere blândă cu prezența luminii esențiale a soarelui (deși această constatare nu a rămas necontestată).

Toate aceste rezultate au sugerat considerarea plantelor ca agenți cognitivi și inteligenți, dezbaterea care a urmat implicând știința și filozofia.

Dacă atingeți frunzele plantei Mimosa pudică, acestea se vor închide și se vor lăsa, redeschizându-se câteva minute mai târziu. Credit: Shutterstock

Gândind la scară mare

Învățarea, deci, nu este o caracteristică doar a organismelor cu creier. Pe măsură ce dovezile capacității cognitive la organismele fără creier continuă să se adune, ele pun sub semnul întrebării actualele concepţii despre biologia senzației, gândirii și comportamentului în general.

Implicațiile trec, de asemenea, dincolo de știință, în etică, ca și în cazul progreselor recente în înțelegerea nocicepției sau a percepției durerii.

Peștii, de exemplu, simt durerea, în ciuda faptului că nu au structurile cerebrale necesare precum cele ale primatelor. Ce putem spune despre insecte, cu un aranjament și mai simplu de neuroni? Probabil și acestea au această capacitate.

Și dacă astfel de organisme pot învăța și simți, deși în moduri necunoscute pentru noi, ce spune acest lucru despre modul în care le tratăm în activitățile noastre recreative, de cercetare și culinare?

Mai presus de orice, aceste forme de viață curioase și diverse sunt o mărturie a puterii creatoare a evoluției adaptive. Ele ne invită să reflectăm la locul nostru deseori asumat la vârful arborelui vieții și ne amintesc de importanța studierii, aprecierii și conservării unor forme de viaţă foarte diferite de a noastră.

Traducere după Organisms without brains can learn, too – so what does it mean to be a thinking creature?