Theo nhiều cách, bạch tuộc là thứ gần nhất với người ngoài hành tinh trên trái đất. Những con vật thuộc lớp cephalopod hấp dẫn này vô cùng độc đáo, có 3 trái tim bơm máu. Tuy nhiên, có lẽ đáng chú ý hơn là thực tế là những sinh vật biển này có nhiều hơn 1 bộ não. Ngoài một bộ não trung tâm nằm giữa hai mắt, bạch tuộc có những “bộ não nhỏ” riêng biệt ở đáy của mỗi chiếc trong số 8 xúc tu của chúng. Không giống như hầu hết các sinh vật, bạch tuộc có 9 bộ não và chúng sử dụng chúng vô cùng thành thạo.
Với tất cả sức mạnh trí tuệ mà chúng có thể có, chẳng phải bạch tuộc sẽ thống trị thế giới sao? Không hẳn. Mặc dù chúng có não trung tâm và 8 hạch riêng biệt, hay còn gọi là não nhỏ, hệ thần kinh của chúng có dây hoàn toàn khác với hầu hết các động vật có xương sống, bao gồm cả động vật có vú như con người. Tuy nhiên, so với hầu hết các động vật không xương sống, bạch tuộc rất thông minh. Ví dụ, những sinh vật đại dương hấp dẫn này có các phiên bản của trí nhớ ngắn hạn và dài hạn. Chúng thậm chí có khả năng nhận biết từng con khác nhau bằng mắt.
Giải thích hệ thống thần kinh 9 bộ não của bạch tuộc
Bạch tuộc sở hữu một bộ não trung tâm. Nằm giữa hai mắt của chúng, bộ não này có hình dạng giống chiếc bánh rán khác biệt, tạo thành một vòng quanh thực quản của sinh vật. Về mặt kỹ thuật, khi một con bạch tuộc ăn thức ăn, nó sẽ đi qua “trung tâm” của bộ não trung ương này. Đây chỉ là một trong nhiều sự kiện làm nổi bật sự khác biệt về giải phẫu hệ thần kinh của bạch tuộc so với động vật có xương sống và nhiều động vật không xương sống khác.
Tế bào thần kinh giống như sứ giả gửi tín hiệu và thông tin từ não đến các bộ phận khác nhau của cơ thể sinh vật. Trên toàn bộ cơ thể, loài bạch tuộc điển hình – tên khoa học là Octopus vulgaris – sở hữu khoảng 500 triệu tế bào thần kinh. Nghe có vẻ nhiều, nhưng con người có tới 100 tỷ. Tuy nhiên, bạch tuộc có số lượng tế bào thần kinh gần bằng với chó, được biết đến với khả năng học các lệnh khác nhau. Do đó, không quá khi nói rằng bạch tuộc rất thông minh – đặc biệt là đối với động vật không xương sống.
Khoảng 180 triệu trong số 500 triệu tế bào thần kinh được tìm thấy trong một con bạch tuộc tập trung ở não trung ương. Khoảng 40 triệu hoặc hơn nữa tế bào thần kinh bổ sung nằm trong mỗi hạch của mỗi trong số tám cánh tay, hoặc xúc tu của nó. Do đó, 320 triệu tế bào thần kinh của bạch tuộc – hơn 2/3 trong số đó – được tìm thấy ở các gốc của cánh tay chứ không phải trong não trung tâm của nó. Thật đáng kinh ngạc, một cánh tay bạch tuộc duy nhất sở hữu nhiều tế bào thần kinh hơn bạn sẽ thấy trong toàn bộ cơ thể của một con ếch – đây chỉ là một trong nhiều sự thật hấp dẫn về hệ thần kinh của chúng.
Vì mỗi cánh tay có hạch riêng, hoặc cụm tế bào thần kinh, mỗi cánh tay có thể hoạt động độc lập với não trung tâm của bạch tuộc và các cánh tay khác. Các tế bào thần kinh ở gốc của mỗi cánh tay kết nối với các mút trải rộng trên nó; thông thường, mỗi cánh tay có khoảng 250 mút. Mỗi con bú có thể có khoảng 10.000 tế bào thần kinh, nó sử dụng để phát hiện các cảm giác vật lý thông qua xúc giác. Các tế bào thần kinh này cũng cảm nhận các chất hóa học, cho phép mỗi cánh tay ngửi và nếm các đồ vật trong khi khám phá chúng.
Bạch tuộc thiếu khả năng sinh sản. Điều này có nghĩa là họ không có một “bản đồ” cố định trong tâm trí cho phép họ biết những bộ phận khác nhau trên cơ thể họ đang làm gì. Trong khi con người có thể nhắm vào một điểm trên lưng mà không cần nhìn thấy nó, thì bạch tuộc hoàn toàn không có nhận thức này. Có một lý do chính đáng cho điều này: Không giống như con người, bạch tuộc không duy trì một hình dạng cơ thể tĩnh. Thay vào đó, cơ thể của chúng rất lỏng, thay đổi liên tục để thích nghi với môi trường. Bạch tuộc bù đắp cho việc thiếu khả năng nhận thức của chúng bằng cách có những “bộ não nhỏ” riêng biệt ở gốc của mỗi cánh tay trong số tám cánh tay của chúng.
Lợi ích của việc có nhiều bộ não
Nếu có nhiều bộ não không khiến bạch tuộc trở thành sinh vật thông minh nhất trên trái đất, thì vấn đề là gì? Như đã nói ở trên, việc có các hạch riêng biệt kiểm soát từng xúc tu tạo nên cơ thể chất lỏng của sinh vật và thiếu khả năng thụ thai. Những bộ não nhỏ này nâng một số gánh nặng từ não trung tâm, cho phép nó thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn.
Một số lợi ích hàng đầu của não trung tâm của bạch tuộc và cấu tạo 8 hạch bao gồm:
- Chúng có thể phản ứng nhanh hơn với các mối đe dọa vì các hạch riêng lẻ không phải giao tiếp với não trung ương.
- Chúng có thể tinh chỉnh chuyển động của từng cánh tay, chuyển công việc đến các hạch.
- Chúng có thể tái tạo cánh tay mới nếu một cánh tay bị đứt lìa – và cánh tay mới thậm chí còn tạo ra một hạch mới.
Bộ não và hệ thần kinh của bạch tuộc so với bộ não và hệ thần kinh của động vật có xương sống
Bộ não của bạch tuộc không có chung giải phẫu với bộ não của động vật không xương sống. Sau đó, chúng ta sẽ đi sâu vào việc tiến hóa đóng một vai trò quan trọng như thế nào trong hiện tượng này. Hiện tại, điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù giải phẫu rất khác nhau, nhưng bạch tuộc vẫn có khả năng nhận thức đặc biệt chung với các động vật có xương sống như con người.
Ví dụ, chúng được cho là có dạng trí nhớ dài hạn và ngắn hạn, và chúng tham gia vào dạng ngủ. Bạch tuộc được biết là khám phá các đồ vật thông qua việc chơi đùa, và chúng có thể nhận biết và phân biệt giữa từng người với nhau.
Khi xem xét kích thước tương đối của não bạch tuộc so với cơ thể của nó, bạn sẽ dễ dàng hiểu được lý do tại sao chúng là một trong những động vật không xương sống thông minh nhất. Kích thước tương đối của bộ não của bạch tuộc nằm trong phạm vi của bộ não của động vật có xương sống. Nó không cao bằng kích thước tương đối của não động vật có vú so với cơ thể của chúng, nhưng nó vẫn có ý nghĩa và giúp chúng khác biệt với phần lớn các động vật không xương sống.
Nhờ thiết kế hệ thống thần kinh của bạch tuộc và kích thước tương đối của não những con bạch tuộc này nổi tiếng vì thể hiện trí thông minh nhạy bén theo nhiều cách. Ví dụ về những việc mà bạch tuộc đủ thông minh để làm bao gồm:
- sử dụng các dấu hiệu trực quan để phân biệt giữa hai môi trường quen thuộc, chọn con đường tốt nhất để đạt được phần thưởng
- điều hướng mê cung đơn giản
- mở nắp lọ để lấy thực phẩm bên trong – hoặc thoát khỏi lọ bằng cách mở nắp để lấy thực phẩm
- cởi trói
- hoàn thành các câu đố đơn giản
- tìm đường ra khỏi vùng kín
Tại sao hệ thần kinh của bạch tuộc lại khác với con người?
Để hiểu tại sao bạch tuộc lại rất khác với con người – đặc biệt là tại sao chúng có 9 bộ não so với một bộ não – điều đó giúp ích cho việc xem xét quá khứ tiến hóa của chúng. Tổ tiên chung cuối cùng của động vật có xương sống và động vật thân mềm như bạch tuộc đã tồn tại hơn 600 triệu năm trước, khiến nó cổ xưa hơn gấp đôi so với loài khủng long đầu tiên.
Quá trình tiến hóa của động vật có xương sống và động vật thân mềm tách ra và tiến hành độc lập với nhau hàng thiên niên kỷ trước. Động vật có xương sống, bao gồm động vật có vú, cá, chim và bò sát, đã phát triển hệ thần kinh với thiết kế hợp âm. Điều này có nghĩa là một dây thần kinh chạy xuống giữa lưng của họ, và não ở một đầu.
Mặt khác, các tế bào thần kinh của động vật không xương sống thường tập hợp thành một số hạch, các nút nhỏ sắp xếp xung quanh cơ thể và kết nối với nhau. Khi các loài động vật chân đầu như bạch tuộc tiến hóa, một số hạch của chúng trở nên phức tạp hơn; những cái mới thường được thêm vào. Một số tế bào thần kinh bắt đầu trở nên tập trung ở phía trước của sinh vật, ngày càng trở nên giống như một bộ não tập trung.
Sự thật về cách bộ não của bạch tuộc giao tiếp với nhau
Mặc dù bạch tuộc có 9 bộ não riêng biệt, chúng vẫn được kết nối và giao tiếp với nhau. Tám hạch, hay còn gọi là não nhỏ, có vòng thần kinh riêng đi qua não trung ương. Do đó, các cánh tay của bạch tuộc có thể truyền thông tin cho nhau mà không cần đến não trung ương, cho phép chúng phối hợp hiệu quả hơn.
Nhiều nghiên cứu cần được thực hiện hơn, nhưng các nhà khoa học nghi ngờ rằng việc thiết lập hệ thống thần kinh của bạch tuộc cho phép chúng kiểm soát cục bộ và từ trên xuống – điều quan trọng đối với một sinh vật có hình dạng cơ thể thay đổi và một phần hệ thần kinh phi tập trung. Bộ não trung tâm có thể được sử dụng để điều khiển đường đi của cánh tay thông qua thị lực trong khi hạch riêng lẻ ở gốc của mỗi cánh tay điều chỉnh chuyển động, cho phép nó chính xác hơn. Điều này cũng cho phép mỗi cánh tay nếm, ngửi và cảm nhận các đồ vật trên đường đi một cách độc lập.
Nhận thức được thể hiện
Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng con người có thể sử dụng một hình thức nhận thức hiện thân, có nghĩa là cơ thể của họ – không phải não – chịu trách nhiệm cho một số “sự thông minh” của họ. Ở loài bạch tuộc, nhận thức được thể hiện là một phần quan trọng trong cách chúng tạo ra thế giới. Cơ thể của họ không phải là những thứ riêng biệt được điều khiển bởi một bộ não trung ương; thay vào đó, họ có đầy đủ hệ thống thần kinh được hỗ trợ bởi các hạch riêng biệt.
Mối quan hệ giữa não trung tâm và hạch riêng biệt
Ở một con bạch tuộc, bộ não trung tâm và khoảng 180 triệu tế bào thần kinh của nó xác định những gì sinh vật muốn hoặc cần; chẳng hạn, nó có thể gửi một cảnh báo để tìm thức ăn. Lệnh này, “tìm thức ăn,” được truyền đến hạch của tất cả tám xúc tu. Đổi lại, mỗi xúc tu thu thập và xử lý thông tin vị trí và cảm giác của riêng mình. Từ đó, mỗi xúc tu đưa ra các lệnh riêng về cách di chuyển hiệu quả nhất, làm căng cứng và thư giãn các khu vực cụ thể để đạt hiệu quả tối ưu. Các hạch này tiếp tục thu thập và xử lý thông tin cảm giác khi các cánh tay di chuyển, gửi dữ liệu đến não trung tâm để đưa ra các quyết định toàn diện hơn.
Nghe có vẻ điên rồ, bạch tuộc thực sự có 9 bộ não. Những bộ não riêng biệt này đóng một vai trò quan trọng trong trí thông minh và tính cách độc đáo của bạch tuộc, khiến chúng trở thành động vật không xương sống thông minh nhất trên hành tinh.
Khám phá thêm: Những sự thật thú vị về động vật.
