intelligentie

Deze natuurgetrouwe rotsschilderingen van Cro Magnons laten zien dat ze niet dommer waren dan wij. Bron: Wikimedia Commons

Zijn wij mensen gefokt?

De laatste tienduizend jaar is de mens genetisch gesproken sneller veranderd dan in de miljoen jaren daarvoor. De oorzaak: ons bestaan van jagers/verzamelaars werd drastisch omgegooid. We hoeven niet meer, zoals onze verre voorouders, elke dag op zoek naar bessen, zaden en prooien. In plaats daarvan oefenen we een gespecialiseerd beroep uit, dat voor iemand uit de Steentijd waarschijnlijk volkomen zinloos of een vorm van toverij zou lijken. Dit vergt heel andere skills om te overleven dan jagen en verzamelen.

Oermens als overlever
Er is nog een tweede, heel belangrijke factor die veranderd is in de mens. Om te overleven in de vrije natuur moet je slim zijn, onafhankelijk denken en waarnemen. Je moet je intuïtie volgen en zelfs kleine aanwijzingen, zoals gebogen takjes of kleine verschillen in de vorm van een plant, waar kunnen nemen. Maak je een fout, dan betekent dat geen voedsel of vergiftiging. Kortom: de dood. Ook bij de seksuele selectie is dat belangrijk. Ben je als man niet nadrukkelijk aanwezig en weet je vrouwen niet te versieren, dan gaat een andere man er met je vrouw vandoor en sterft jouw bloedlijn uit. Dus moet je er voor zorgen dat je binnen de stam meetelt.

Beschaving maakt dom en gehoorzaam
Dat verandert als je als mens deel uit gaat maken van een complexe samenleving, zoals wij anno nu. Dan worden andere fouten belangrijker. Bijvoorbeeld: gebrek aan gehoorzaamheid. Vindt de leider je een bedreiging, dan word je ontslagen, in de gevangenis gegooid of gedood. De zelfstandige, onafhankelijk denkende rebel, die het beste in de vrije natuur overleeft, is zijn leven dus niet zeker in een hiërarchische maatschappij. In de middeleeuwen en ook eerder werden dit soort mannen vaak opgehangen. Dat zorgde er (in monogame culturen) voor dat vooral de meer volgzame mannen zich voortplantten. Deze eigenschappen gaven ze door, waardoor de mens nu aanmerkelijk dommer en volgzamer is dan aan het begin van het Neolithicum. Dit kan je onder meer zien aan het afgenomen hersenvolume. Schedels van Cro Magnons uit het Neolithicum zijn aanmerkelijk groter (15-20%) dan de schedels van de moderne mens.

Dit effect zien we trouwens ook bij huisdieren. Vergeleken met de wilde voorouders, de wolf en de boskat, hebben honden en katten een kleinere schedel en zijn ook dommer.

Deze natuurgetrouwe rotsschilderingen van Cro Magnons laat zien dat ze niet dommer waren dan wij. Bron: Wikimedia Commons
Deze natuurgetrouwe rotsschilderingen van Cro Magnons laat zien dat ze niet dommer waren dan wij. Bron: Wikimedia Commons

Hoe kunnen we weer slimmer worden?
We kunnen natuurlijk in nazistijl alle mannen en vrouwen met de gewenste eigenschappen deel laten nemen aan een vorm van Lebensborn programma. Hier zitten meerdere bezwaren aan. Ten eerste: de ethische bezwaren. Door dit soort moreel uitermate foute programma’s worden mensenlevens ontwricht. Ook is het onvoorspelbaar en is de vraag of we wel op de juiste eigenschappen selecteren.
De tweede oplossing is mensen uit meer ‘wilde’ samenlevingen importeren. Dit is waar de politieke elite op dit moment mee bezig is. Ook deze “oplossing” kent veel bezwaren. Al was het maar omdat het grootste deel van deze immigranten nu van een uitkering leeft. Gelukkig is er nu ook een derde manier. We kunnen eugenetica toepassen op ons eigen DNA, of dat van onze kinderen. Ook kunnen we ons brein opvoeren door middel van implantaten en dergelijke. Ons brein koppelen aan internet, aan geheugenchips etc.  Mijns inziens een stuk eleganter dan de nazitijden weer te laten herleven.

Kraai kraakt ingewikkelde code

De enige nog levende dino’s, vogels, doen qua intelligentie niet onder voor de meeste zoogdieren. Tot de slimste vogels behoren papegaaiachtigen en kraaiachtigen. In onderstaand BBC-filmpje lost een kraai een ingewikkelde puzzel op, bestaande uit acht onderdelen.

Wij mensen zijn met onze intelligentie niet uitzonderlijk. Er komen steeds meer aanwijzingen, dat intelligentie en zelfbewustzijn niet een gelukkig toeval waren, die de aarde opscheepte met een uitermate creatieve en destructieve apensoort, maar in feite onvermijdelijk is, zodra het ecosysteem een bepaalde complexiteit bereikt. Het vereist niet veel hersencellen (om precies te zijn: twee) om als slak je kostje bij elkaar te schrapen van een algenmat of plant. Er zijn voor niet-gespecialiseerde soorten, veel meer hersenen nodig om bijvoorbeeld noten te kraken of insekten uit een boombast te peuteren. Logisch dus dat steeds meer diersoorten complexe breinen gingen ontwikkelen.

‘Intelligentie kan niet bestaan zonder lichaam en omgeving’

Geen intelligentie zonder een bredere kijk op informatieverwerking, aldus één van de meest vooraanstaande AI-onderzoekers. Heeft hij gelijk?

Denken met je lichaam
In de jaren zeventig en tachtig probeerden robotbouwers, geïnspireerd door AI-onderzoekers uit die tijd, machines te ontwikkelen, die zich door hoog ontwikkelde semi-cognitieve processen konden voortbewegen. Een erg groot succes werd dit niet, mede omdat de computers uit die tijd niet veel meer konden dan een zware zakrekenmachine nu. Een handjevol robotbouwers begon zichzelf toen een ander doel te stellen. Geen lopende mensen, maar mechanische insecten of, liever gezegd gezien de uitgesproken ‘domheid’ van hun robots, mechanische eencelligen.  Door simpele foutcorrigerende elektronica die elke hobby-elektronicabouwer zo kon nabouwen, bijvoorbeeld: als je een schok detecteert, beweeg dan een willekeurig andere poot, slaagden ze er er in iets voor elkaar te krijgen waar instituten met miljoenenbudgetten jammerlijk faalden.

Hun succes werkte aanstekelijk en ook AI-onderzoekers lieten zich inspireren door hun filosofie. In deze robots is, net als in eencelligen en eenvoudige insekten, alle ‘intelligentie’ in het ontwerp van het lichaam ingebakken. AI-onderzoekers hebben nu een snel om zich heengrijpend concept ontwikkeld: ‘embodiment’, wat wil zeggen  dat volgens hen intelligentie niet kan bestaan zonder lichaam.

En de omgeving?
In de laatste paar jaar gaan steeds meer onderzoekers ‘om’ en beginnen de mogelijkheid te verkennen dat deze definitie te beperkt is. De voornaamste onder hen is Rolf
Pfeifer van het Artificial Intelligence Laboratory van de universiteit van het Zwitserse Zürich. Hij stelt dat spreken over intelligentie zinloos is buiten de omgeving waarin de intelligentie zich bevindt.

Volgens hen moet de definitie niet alleen vastleggen hoe de geest zich in het lichaam gedraagt, maar ook hoe het lichaam  staat in verhouding tot de omgeving waarin het opereert. In een nieuw artikel, geschreven als een manifest, trekken Pfeifer en collega Matej Hoffman deze manier van denken door tot een nieuwe benaderingswijze van kunstmatige intelligentie. Dit heeft de nodige gevolgen. Volgens hen moeten we namelijk niet alleen kunstmatige intelligentie herdefiniëren, maar ook de aard van berekeningen.

‘Denkend’ vliegenoog
Dit illustreren ze aan de hand van enkele case studies, zoals de verdeling van optische sensoren in een vliegenoog. Het is al langer bekend dat de facetogen van vliegen meer over receptoren aan de voorkant van het oog beschikken dan aan de zijkanten. Interessant is dat deze verdeling precies compenseert voor bewegingsparallax (het effect dat beelden aan de zijkant van de vlieg sneller lijken te bewegen dan voorwerpen voor de vlieg. De totale hoeveelheid verandering die de vlieg registreert, bij een facetoog is dit verschuiving van een patroon met puntjes, is dankzij de verdeling van de facetten precies even groot aan de zijkant als aan de voorkant. Dit scheelt de vlieg heel wat optisch rekenwerk, waar wij mensen bijna honderd gram neuronen voor nodig hebben. Kortom: het oog voert de berekening uit als een soort analoge computer.

Enkele jaren geleden buitten enkele AI-onderzoekers dit effect uit in hun Eyebot. Wel werkt deze ‘computer’ alleen onder drie voorwaarden: er is een simpele mogelijkheid tot bewegingsherkenning aanwezig in het brein, de cellen zijn op de juiste manier verdeeld in het lichaam en het systeem is gehuisvest in een vliegend wezen in een 3D-universum. Zonder één van deze drie elementen: brein, lichaam en omgeving, zou het systeem niet werken. Waaruit beide heren de nogal vergaande conclusie trekken dat alle informatieverwerking afhankelijk is van de driehoek brein-lichaam-de omgeving.

Vooruit plannen als volgende evolutionaire stap
In de meeste gevallen gebeurt deze berekening onbewust. Denk aan lopen en dergelijke. Zij stellen echter dat dit ook een platform creëert waarom complexere taken plaats kunnen vinden, bijvoorbeeld manieren om vooruit te plannen. Volgens Pfeifer en Hoffman duiken complexer cognitieve vaardigheden op als deze mechanismes die vooruit plannen los raken van het systeem waarop ze betrekking hebben, dus van concreet naar abstract worden. Dit is vrij gemakkelijk te testen: bouw een systeem, bijvoorbeeld een neuraal netwerk, en test hoe slim het is voor en na het aankweken van de mogelijkheid tot vooruit plannen. Dit kan ook inzichten geven in het ontstaan van bewustzijn in de mens. Een interessante nieuwe benadering waar we de komende jaren zeker meer over zullen horen.

Bron
The Implications of Embodiment for Behavior and Cognition: Animal and Robotic Case Studies, Arxiv (2012)

In deze computersimulatie zoekt een zwerm bacteriën zijn weg door een oerwoud van obstakels.

Slimme zwermen bacteriën inspireren robotbouwers

Bijster slim is een enkele bacterie niet, maar een kolonie bacteriën gedraagt zich toch behoorlijk geavanceerd. Onderzoekers hebben nu een nieuw model ontwikkeld, dat ook toegepast kan worden in zwermen robots.

In deze computersimulatie zoekt een zwerm bacteriën zijn weg door een oerwoud van obstakels.
In deze computersimulatie zoekt een zwerm bacteriën zijn weg door een oerwoud van obstakels

Intelligente zwerm
De onderzoekers van de Tel Aviv Universiteit in Israël hebben een rekenmodel ontwikkeld dat beter uitlegt hoe bacteriën bewegen in een zwerm en kan ook worden toegepast in computers, kunstmatige intelligenties en robots[1]. De principes die bacteriën gebruiken om te bewegen in een zwerm, kunnen ook heel goed gebruikt worden om computers, kunstmatige intelligentie en robots zwermgedrag te laten vertonen. Toepassingen die de onderzoekers noemen zijn het ontwikkelen van medische nanorobots die medicijnen in het lichaam afleveren of informatie op internet verzamelen over consumenten.

Waarom overleven domme bacteriën in een ingewikkelde omgeving?
Al zijn bacteriën klein en eenvoudig, ze hebben superieure overlevingsvaardigheden. De manier waarop ze beslissingen nemen en hun collectieve gedrag laat ze gedijen en zelfs verspreiden in zware leefomstandigheden. Als extreem simpele organismen zijn bacteriën uiteraard niet in staat tot hoogstaande informatieverwerkende processen. In een ingewikkelde omgeving, zoals binnen mensen of dieren, zouden bacteriën dus in de war raken. Althans, werd aangenomen.

‘Zelfvertrouwen’ redt bacteriën
Deze aanname blijkt fout. In een verrassende ontdekking stelden de onderzoekers vast dat bacteriën in feite superieure overlevingsvaardigheden hebben. Ze vinden veel eerder voedsel en ontwijken gevaar veel sneller dan complexere samenwerkende organismen zoals amoebes of vissen. Hun geheim: veel ‘zelfvertrouwen’.

Veel zwermen van ingewikkelder organismen worden vaak geplaagd door foutieve positieve feedback, iets dat veel voorkomt in complex terrein. Dit gebeurt als een subgroep van de zwerm op basis van verkeerde informatie de hele groep de verkeerde kant op stuurt. Bacteriën maken deze fout niet omdat ze via moleculaire, chemische of mechanische wijze communiceren.

Alleen ‘raad vragen’ als het mis gaat
Afhankelijk van hoeveel ‘zelfvertrouwen’ ze hebben kunnen bacteriën hun wisselwerking met hun medebacteriën aanpassen. Als een individuele bacterie een nuttig pad vindt, besteedt deze minder aandacht aan de signalen van anderen. Komt de cel een minder gunstig pad tegen, dan zal deze ‘raad vragen’ aan andere cellen. Elke cel volgt dezelfde strategie, waardoor de groep als geheel met vallen en opstaan een weg vindt in extreem complex terrein. Precies dit gedrag, dat maar weinig capaciteit en korte termijn geheugen vereist, werd verwerkt in het model van de onderzoekers. Dit principe kan ook leiden tot nieuwe, efficiëntere technologie.

Robots lenen bacterie-strategie
Ook robots moeten vaak in complexe omgevingen navigeren, zoals zo ongeveer elke denkbare omgeving buiten een lab. Ook moeten ze onderling communiceren. Op dit moment wordt dat moeizaam berekend wat uiteraard zeer veel rekenhulpbronnen van computers eist. De geheimen van zwermen bacteriën ontraadselen, kan ons helpen een nieuwe generatie robots te ontwikkelen die zich zonder al te veel ingebouwde slimheid kunnen bewegen in een omgeving en zich aanpassen aan wisselende omstandigheden, aldus de onderzoekers[2].

Bronnen
1. Adi Shklarsh et al., Smart Swarms of Bacteria-Inspired Agents with Performance Adaptable Interactions, PLoS Computational Biology, 2011 (gratis toegankelijk)
2. Smart Swarms of Bacteria Inspire Robotics Researchers, AFTAU, 2011

Octopussen zijn de slimste ongewervelden en slimmer dan de meeste landdieren. Moeder Natuur's back-up plan als we er een zootje van maken?

Octopus intelligentie – Is een octopus beschaving denkbaar?

Octopussen blijken opmerkelijk intelligent. De octopus intelligentie is groot: de slimste octopussoort is ongeveer zo slim als een aapachtige of papegaai. Zal zich uit de octopus een echt intelligente soort hebben kunnen ontwikkelen? Hoe zou de wereld er uit hebben gezien als niet de mens, maar octopussen zich tot technisch begaafde soort en een octopus beschaving hadden ontwikkeld?

Hoogbegaafde weekdieren: octopus intelligentie is opmerkelijk groot

Octopussen bewijzen dat intelligentie niet het exclusieve domein is van zoogdieren, of zelfs gewervelden. De dieren zijn erg slim – ze beschikken over een uitstekend ruimtelijk geheugen en ze hanteren allerlei strategieën om een lastige prooi te verschalken, waarbij ze zelfs gebruik van gereedschap maken. Dit gedrag komt slechts bij de slimste landdieren, zoals chimpansees, dolfijnen en kraaien voor.  Octopussen zijn ook meesters in het bedenken van slimme trucs om te ontsnappen. Een octopus ergerde zich klaarblijkelijk aan een felle lamp en veroorzaakte elke nacht kortsluiting in de lamp door er water op te spuiten.

Dit is uiterst onverwacht. Octopussen stammen af van een slakachtig dier. Slakken zijn uitermate dom – sommige soorten hebben maar twee neuronen – net voldoende om de bek een plant af te laten raspen. Klaarblijkelijk is intelligentie niet zo uitzonderlijk als het lijkt. Via een totaal andere evolutionaire route kon zich toch intelligentie ontwikkelen.

Octopusbrein en octopus intelligentie

octopus intelligentie
Young maakte in 1964 deze analyse van het octopusbrein. Nu weten we dat het even ingewikkeld is als dat van een zoogdier of vogel.

Octopussen beschikken met vijfhonderd miljoen neuronen over ongeveer evenveel zenuwcellen als een hond. Van deze zenuwcellen zitten er ongeveer 45 miljoen in hun centrale zenuwstelsel en verwerken 180 miljoen de visuele informatie[1]. Octopussen hebben anatomisch gezien ongeveer net zulke ogen als mensen en net als bij ons is het visuele hersencentrum daarom enorm. Driehonderd miljoen besturen de geavanceerde tentakels, die daarom slechts vrij eenvoudige commando’s van de centrale neuronen nodig hebben om zich te bewegen.

Voor het grootste deel ‘denken’ octopussen dus met hun ledematen. Niet verrassend verschilt hun brein radicaal van dat van gewervelde dieren. De bouw volgt het grondplan van het brein van slakken.

Net als bij ons is het centrale brein geconcentreerd op één plek en bestaat het uit twee helften, die met een groepje neuronen aan elkaar verbonden zijn. Het brein bestaat net als ons brein uit gespecialiseerde hersengebieden met afzonderlijke taken, kortom, opmerkelijke overeenkomsten met dat van intelligentere gewervelden. Net als bij onze hersenschors, zijn bepaalde hersengebieden sterk gekronkeld om zo meer oppervlak te creëren.

Pas de laatste tien jaar, nu er technieken zijn om individuele zenuwcellen te onderzoeken,  ontdekten onderzoekers meer. Zo heeft het centrale gedeelte tussen de twee hersenhelften dezelfde functie als de hippocampus in zoogdierhersenen die ook de twee hersenhelften met elkaar verbindt: de opslag van herinneringen. Anatomisch lijken deze hersendelen sterk op elkaar. Hetzelfde geldt voor de kleine hersenen in gewervelden, die in anatomie overeenstemmen met het deel van de octopushersenen dat de ledematen bestuurt.

Opmerkelijk genoeg zitten octopus-neuronen veel simpeler in elkaar dan de hersencellen van gewervelden: minder verschillende eiwitten en geen beschermende myelineschede terwijl het brein even krachtig is. Klaarblijkelijk is de organisatie van de neuronen belangrijker dan hun vorm.

Koppotigen – waaronder octopussen, inktvissen en de nautilus – kunnen een doolhof oplossen, andere soorten[3] en elkaar nadoen, gereedschappen gebruiken[4] en complexe problemen oplossen. Volgens de laatste analyses beschikken de dieren mogelijk zelfs over een primitieve vorm van bewustzijn [2]. Koppotigen zijn de enige ongewervelden met dergelijke denkvermogens, wat ze met enkele  zoogdieren en vogels tot de slimste dieren op aarde maakt.

Waren koppotigen ons voor?

Octopus intelligentie
Octopussen zijn de slimste ongewervelden en slimmer dan de meeste landdieren. Moeder Natuur’s back-up plan als we er een zootje van maken?

Voor een lange tijd waren koppotigen de slimste dieren op aarde. In het Cambrium, bijvoorbeeld, bestonden er al nautilussen terwijl visachtigen in die tijd nauwelijks slimmer waren dan een lancetvisje. Daarna bleef de intelligentie bij de dieren voor lange tijd stilstaan tot enkele miljoenen jaren na de Chicxulub-ramp, 59 miljoen jaar geleden, concurrentie met beenvissen de octopussen dwong snel een groter brein te ontwikkelen[5]. De intelligentie van octopussen heeft zich evolutionair gezien dus in vrij korte tijd ontwikkeld. Aldus de stand van kennis nu. Onderzoek aan nautilussen wijst echter uit dat al veel eerder sprake was van complex gedrag – mogelijk zelfs een rudiment van bewustzijn. Nautilussen zijn net als octopussen in staat een visueel patroon drie maanden lang te onthouden. Klopt dit, dan waren nautilussen voor vele miljoenen jaren lang de slimste dieren op aarde en was de sprong naar de intelligentie van een octopus kleiner dan gedacht.

Zouden octopussen of andere koppotigen zich kunnen ontwikkelen tot niet-menselijke octopus beschaving?

De levensduur van koppotigen is kort. Zelfs de Pacifische reuzenoctopus, met vijftien kilo de grootste octopus, wordt zelden ouder dan drie tot vijf jaar. Deze levensduur kan natuurlijk veel groter worden. Voor intelligente levensvormen kent water een aantal belangrijke nadelen. Er is weinig zuurstof beschikbaar, waardoor een dier niet erg groot kan worden zonder het metabolisme op de spaarstand te zetten. Om een indruk te geven: ons brein gebruikt twintig procent van alle energie in het lichaam. Om alleen al ons brein in leven te houden, moeten we ongeveer honderd kubieke meter per dag door onze kieuwen pompen (hierbij ga ik uit van een zuurstofgehalte van 5 mg/l, zoals in het water van de Noordzee). Zeemeermensen zullen dus moeten leven als haaien of tonijnen: continu onderweg. Niet erg handig als je een stad wilt bouwen.

De octopus zal dus op een gegeven moment het land moeten kunnen koloniseren. Dat kan alleen als door een vernietigende natuurramp het landleven is uitgeroeid – een voortstrompelende octopus heeft weinig kans tegen een hongerige rat.  Via een amfibisch bestaan kan het dier zich dan ontwikkelen tot landdier. De ongunstige omstandigheden zullen het dier al snel prikkelen tot het bouwen van een vochtige schuilplaats om zich tegen uitdroging te beschermen. Misschien dat de dieren zelfs tuintjes van mossels of zeewier op het strand en ondiep water aanleggen. Octopussen hebben geen vingers, maar het grote aantal ledematen zijn uitstekend geschikt om voorwerpen mee te manipuleren. En dat ze uitermate creatief zijn, weten we al. Abstract denken zal vermoedelijk een probleem zijn, maar de technische creativiteit is waarschijnlijk ongekend. Dus hebben ze eenmaal het land gekoloniseerd, dan zal de octopus intelligentie niet meer worden geremd.

Afhankelijk van de mate waaraan de dieren zich aan hebben gepast aan een bestaan op het land, zal de octopus beschaving eerst het land of eerst de zee koloniseren.

Zou het zo lopen en zou, als we uitsterven, een octopus beschaving ons vervangen? Hopelijk niet, want ik heb liever niet dat we uitsterven. Toch is het een prettig idee dat de octopus intelligentie bewijst dat Moeder Aarde een backupplan in de kast heeft liggen voor een octopus beschaving, voor als we er een al te grote rotzooi van maken…

Hebben er intelligente octopussen in het Trias geleefd?

octopus beschaving
Mark McMenamin maakte deze foto van een raadselachtige reeks van ruggewervels. Sporen van een intelligente reuzenoctopus uit het Trias?

Oktober, 2011 – Enkele maanden na het schrijven van dit artikel op 17 juni 2011 deed Mark McMenamin, hoogleraar paleontologie aan de universiteit een opmerkelijke ontdekking: mogelijke sporen van intelligente octopussen. Al in de jaren vijftig deed paleontoloog Camp een raadselachtige ontdekking. Ruggewervels van Shonisaurus popularis, ichtyosaurussen uit het Trias (250-200 miljoen jaar geleden), met 14 m zo groot als een bus en daarmee in het Trias de grootste zeeroofdieren, lagen op een merkwaardig geordende manier over de gefossiliseerde zeebodem verspreid. Ichtyosaurussen zijn net als dinosauriërs reptielen, maar er niet mee verwant. Sporen van een octopus beschaving?

Zelfportret van een octopus?

Het raadsel werd nog groter toen bleek dat deze ordening vele honderden meters zeer diep onder water plaats heeft gevonden. De rijen wervels liggen in twee evenwijdige rijen naast elkaar. Opmerkelijk: de wervels vertonen verschillende stadia van erosie, dus hun ouderdom verschilt vele jaren. Iets moet er lang na het gewelddadig verscheiden van de ichtyosaurussen – hun wervels bleken geknapt en nek gebroken – voor gezorgd hebben dat ze in dit opmerkelijke patroon zijn komen te liggen. McMenamin denkt dat dat ‘iets’ een enorme koppotige (inktvis of octopus) is geweest. Octopussen staan bekend om dit soort spelletjes. De wervels  zijn ook precies zo gerangschikt als de zuignappen op de tentakel van een octopus. Dit zou volgens McMenamin wel eens het oudste zelfportret uit de geschiedenis van de aarde kunnen zijn geweest. [6] En hiermee weer eens een verbluffend staaltje van octopus intelligentie.

Bronnen
1. Hochner, B., Functional and comparative assessments of the octopus learning and memory system, Frontier in Bioscience (scholars ed.), 2010
2. Jennifer A. Mather, Cephalopod consciousness: Behavioural evidence, Consciousness and Cognition (2007)
3. R.T. Hanlon, A. C. Watson en A. Barbosa,  Mimic Octopus in the Atlantic: Flatfish Mimicry and Camouflage by Macrotritopus defilippi, Biol. Bull., 2010
4. Julian K. Finn, Tom Tregenza en Mark D. Norman, Defensive tool use in a coconut-carrying octopus, Current Biology, 2009
5. Caroline Williams, Eight arms, big brain: What makes cephalopods clever, New Scientist, 2011
6. Giant kraken lair discovered, Eurekalert (2011)

Er zijn octopussen die slimmer zijn dan de meeste zoogdieren. En een centraal zenuwstelsel evolueerde meerdere keren achter elkaar. Is intelligentie niet zo uitzonderlijk als we tot nu toe dachten?

Intelligentie onvermijdelijk

Tot vier keer toe heeft zich onafhankelijk van elkaar een zenuwstelsel in een weekdier ontwikkeld, ontdekten onderzoekers. Is intelligentie veel ‘gewoner’ dan we tot nu toe dachten?

De wijze, wijze mens (homo sapiens sapiens) is volgens zichzelf de slimste levensvorm op de planeet. Weliswaar hebben grote walvisachtigen en olifanten veel zwaardere hersenen dan wij en geven ze af en toe blijk van geestelijke vermogens die we doorgaans alleen aan onze soort toekennen, maar we zien onszelf graag als de kroon op de schepping, het eindproduct van bijna vier miljard jaar moeizame evolutie.
Dat beeld blijkt echter niet te kloppen.

Er zijn octopussen die slimmer zijn dan de meeste zoogdieren. En een centraal zenuwstelsel evolueerde meerdere keren achter elkaar. Is intelligentie niet zo uitzonderlijk als we tot nu toe dachten?
Er zijn octopussen die slimmer zijn dan de meeste zoogdieren. En een centraal zenuwstelsel evolueerde meerdere keren achter elkaar. Is intelligentie niet zo uitzonderlijk als we tot nu toe dachten?

Er zijn twee grote diergroepen op aarde die zich tot grote, complexe schepsels kunnen ontwikkelen. Aan de ene kant is dat onze groep, de gewervelden of, als we wat ruimhartiger zijn, de chordata (chordadieren). Aan de andere kant zijn dat de molluscae, de weekdieren, die radicaal van onze groep verschillen. Opmerkelijk genoeg zijn de slimste weekdieren, octopussen, ongeveer zo slim als een primaat (een aapachtige). Onafhankelijk van elkaar heeft zich dus in twee verschillende groepen intelligentie ontwikkeld. Onderzoekers hebben nu ontdekt, dat bij weekdieren zich maar liefst vier keer, onafhankelijk van elkaar, een centraal zenuwstelsel heeft ontwikkeld.

Tot voor kort dachten onderzoekers dat koppotigen zoals octopussen afstamden van slakken. Slakken hebben namelijk een bundel zenuwcellen die in sommige soorten verknoopt is tot een soort primitief brein. Octopussen werden door onderzoekers gezien als de natuurlijke doorgeëvolueerde soort, waarbij het primitieve brein is uitgegroeid tot een indrukwekkende hoeveelheid zenuwcellen en het dier in staat is tot probleemoplossing en gereedschappen te gebruiken. Een mooie theorie, die, zo blijkt uit DNA-analyse, niet klopt. De vier takken weekdieren waarbinnen een centraal zenuwstelsel voorkomt, lijken dit volkomen los van elkaar te hebben ontwikkeld.  Slakken blijken meer verwant aan niet bijster intelligente schepsels als oesters en mossels, terwijl koppotigen al veel eerder afgesplitst zijn.

De vier groepen met een onafhankelijk geëvolueerd centraal zenuwstelsel zijn de octopus de zoetwaterslakkenfamilie Helisoma, Tritonia (een geslacht van felgekleurde zeeslakken) en Dolabrifera, een wat minder opvallend geslacht zeeslakken.

De gevolgen zijn opwindender dan de levensloop van de gemiddelde mossel of slak. Klaarblijkelijk heeft intelligentie zich meerdere keren los van elkaar ontwikkeld. Sterker nog: klaarblijkelijk betekent een bepaalde biologische complexiteit dat de kans dat een soort zich tot intelligente soort ontwikkelt, groot is. Misschien bestaat er een evolutionaire wapenwedloop waarbij een ingewikkeld ecosysteem betekent dat een dier voldoende slim moet zijn om te kunnen overleven. Inderdaad is ontdekt dat na de val van het communisme in Oost-Europa, toen er grote en snelle veranderingen optraden in de woongebieden van mensen en dieren werden blootgesteld aan veel ingewikkelder prikkels, vooral de intelligentste vogelsoorten zich uit hebben gebreid ten koste van de ‘dommere’ soorten[2].

Lees ook: Kunnen intelligente octopussen een beschaving vormen?

Bronnen
1. Kevin M. Cokot et al., Phylogenomics reveals deep molluscan relationships, Nature Letters (2011)
2. Reif, J., Böhning-Gaese, K., Flade, M., Schwarz, J., Schwager, M. Population trends of birds across the iron curtain: Brain matters. Biological Conservation, 2011

Zou een kleine eilandbeschaving van hyper-slimmeriken hebben kunnen bestaan?

Was Atlantis een eiland met alleen hoogbegaafden?

Volgens veel esoterische theorieën was er lang geleden een zeer ver gevorderde beschaving, die door een rampzalige kosmische catastrofe ten onder ging. Zou een relatief kleine groep zeer intelligente mensen in staat zijn hetzelfde te doen als een complete wereld met normaal begaafden?

Wereld vervelend voor hoogbegaafden
Wie wel eens op een bijeenkomst van academici of een slimmerikenclub komt, weet dat er nogal vaak botsingen zijn tussen het theoretische ideaal en de praktijk. Voor zeer hoogbegaafden, met een IQ boven de 160, is deze wereld eigenlijk een weerbarstige plaats. Dingen lijken onlogisch georganiseerd. Niemand, behalve andere hoogbegaafden, begrijpt ze helemaal. Hoogbegaafden worden voortdurend geremd door het gebrek aan logica in hun omgeving. Ideeën zijn te hoog gegrepen en lopen onvermijdelijk dood door een visieloze uitwerking. Dingen sluiten niet aan.

 

Zou een kleine eilandbeschaving van hyper-slimmeriken hebben kunnen bestaan?
Zou een kleine eilandbeschaving van hyper-slimmeriken hebben kunnen bestaan?

Wet van de Grote Aantallen
Dat komt omdat deze wereld is aangepast aan mensen met een IQ van rond de honderd. Dat is ook logisch, daar zijn er de meeste van. Als je een apparaat uitvindt dat alleen echt handig is voor iemand die de Mensatest passeert, is je markt met 2% niet bijster groot (al vinden veel elektronicaliefhebbers al die coole knopjes waar ze niets van snappen machtig mooi). De oplagecijfers van Story of Privé zijn duizenden malen groter dan die van het zeer kleine grachtengordelblad voor de met uitsterven bedreigde christensocialisten Roodkoper (of nu: Huis der Liefde). En laten we het maar niet over de Six Sigma Society hebben, waarvan maar een op de miljoen mensen aan de toelatingseisen voldoet. Van een potentiële markt van zevenduizend mensen zal je geen miljonair worden.

Eiland met genieën
Wat zou er gebeuren als je tien miljoen van die slimmeriken bij elkaar gooit? Een soort Silicon Valley zo groot als België dus. Stel, het Eiland der Atlantiërs heeft een gemiddeld IQ van 130, de toelatingsdrempel van Mensa. Zoals alle hoogbegaafden zullen ze een bloedhekel hebben aan dom werk. Voor je het weet komen er dus allerlei vernuftige machines om dingen als schoonmaken, landbouwkundig werk en  dergelijke over te nemen. De hoogbegaafden zullen een natuurlijke afkeer hebben van stupiditeit, dus als fabrikant kan je het schudden als je met een Microsoft-achtig besturingssysteem aankomt.

Extreem ingewikkelde gesloten maatschappij
De groep hoogbegaafden zullen een zo ingewikkeld sociaal systeem scheppen dat ze al hun hersencapaciteit nodig hebben om in dit systeem te functioneren en vooruit te komen. Dit is bijvoorbeeld het geval in Japan. Japanners zijn met de Koreanen en de Hongkong-Chinezen misschien wel het slimste volk ter wereld (althans, volgens IQ-testen)  met een gemiddeld IQ van 105. En inderdaad,  Japanners zijn meesters in robotbouwen en het bedenken van arbeidsbesparende technieken.

Voor het Eiland der Atlantiërs geldt dat uiteraard nog veel sterker. Het zal dus een nogal zonderlinge samenleving zijn waar je als buitenstaander niet snel binnen komt. Of die je, als geboren en getogen Atlantiër, zal willen verlaten. Tenzij je dol op zwakzinnige mensapen bent en als god-koning over ze wilt regeren.Om dezelfde reden wil je die zwakzinnige buren uiteraard niet aan gevaarlijke technologie helpen. Voor je het weet gaan ze met hun wapens op plundertocht op jouw mooie eiland.

Survival of the smartest
Dan is uiteraard een goede vraag hoe er een selectiedruk kan ontstaan waardoor er een eiland van superslimme mensen ontstaat. Misschien wel door een soort Japans cultureel systeem met heel sterke hiërarchische regels. Wie niet slim genoeg is om het systeem te gamen, eindigt als hongerende putjesschepper of kinderoppas voor de handigste politici en wetenschappers. Of moet als soldaat aan de slag om een bloederige vete tegen een andere machtige familie te helpen beslechten. In de Chinese periode van de Strijdende Staten was dit eerder de regel dan de uitzondering.

Hoogmoed komt voor de val?
En stel, die wetenschappers doen op een dag een experiment dat ze maar beter niet hadden kunnen doen, een soort atoombom maar dan erger. Ze blazen hun eiland vol hoogmoedige slimmeriken tot sintels en worden een bron van legenden over een straf van de goden.  Komt je al wat bekend voor?

Een heel vergezochte hypothese. Het is overigens ook zeer de vraag of er ooit iets als Atlantis bestaan heeft, behalve in Plato’s brein, maar ja, daar is dit Visionair voor…

In de enorme kop van de potvis schuilt het grootste brein op aarde.

“Potvissen hebben namen”

Potvis-onderzoekers zijn er in geslaagd een stukje van de ingewikkelde codes te kraken waarmee potvissen onderling communiceren. Met opmerkelijke uitkomsten. Zijn we missschien toch niet de enige intelligente soort op aarde?

Het grootste brein op aarde
Potvissen
vormen een walvissoort die overal ter wereld voorkomt. De mannetjes bereiken een lengte van iets meer dan twintig meter en een gewicht van tien ton. Potvissen worden tot rond de zeventig jaar oud. Hun enorme hoofd herbergt een brein van maar liefst acht kilogram – het grootste brein dat op aarde bekend is en vermoedelijk ook het grootste dat ooit op aarde heeft bestaan.

In de enorme kop van de potvis schuilt het grootste brein op aarde.
In de enorme kop van de potvis schuilt het grootste brein op aarde.

Ter vergelijking: wij mensen halen maar ongeveer anderhalve kilogram (al zijn we veel kleiner). De dieren leven voornamelijk van reuzenpijlinktvissenArchiteuthis soorten – die in de diepere zeelagen leven. Volwassen potvissen dragen dan ook de littekens van de verwoede pogingen van de twaalf meter lange  Architeuthissen om aan hun belagers te ontkomen. De meedogenloze walvisjacht bracht deze soort tot op het randje van uitsterven, maar tegenwoordig neemt hun aantal dankzij het wereldwijde vangstverbod weer toe.

Wijfjes en jongen leven in langdurig bestaande familiegroepen. Marien bioloog Luke Rendell van de Schotse Universiteit van St. Andrews heeft nu ontdekt dat iedere familiegroep een eigen code heeft, zeg, een achternaam, alsmede een bepaalde individuele code. Leden van deze famliegroep gebruiken alle dezelfde karakteristieke volgorde van pulsen – de coda. Bij een ontmoeting zendt eerst een potvis de groepscode uit. Vervolgens zenden beide potvissen tegelijkertijd een ander patroon uit. De eerste potvis gaat door met dit patroon terwijl de andere walvis de groepscode uitzendt. Uiteindelijk valt de eerste potvis deze bij. De reden is nog onopgehelderd. Onderzoekers vermoeden dat het een vorm van sociale binding is.
Na het gedurende 41 dagen observeren van een potvis die deel uitmaakt van een familiegroep, ontdekte Rendell eveneens dat het dier zich voorstelde met een eigen coda, die afhankelijk was per individu. Een naam, als het ware.

Walvisculturen
De ‘taal’ van potvissen is redelijk stabiel en lijkt nauwelijks te veranderen in de loop van generaties. Elke clan heeft zijn eigen groep klikgeluiden (die ljken op morsecodes), waaraan clanleden (en andere clans) elkaar herkennen. Mannetjes gebruiken ingewikkelde patronen om vrouwtjes te verleiden en andere mannetjes op een afstand te houden. Andere walvissoorten kennen snel muterende culturen – zo veranderde de taal van een groep bultrugmannetjes uit de Pacifische Oceaan totaal toen ze twee nieuwkomers uit de Indische Oceaan ontmoetten.  Het walvisequivalent van Elvis Presley of de Spice Girls? Er lijkt ook een sociale diversificatie te zijn die samenhangt met ecologische strategieën. Zo doet een groep met één kliktaal het beter tijdens een warme El Niño, terwijl een andere groep de koudere omstandigheden van La Niña prefereert. Walvissen vormen dus multiculturele samenlevingen.

Het is duidelijk dat we nog maar het topje van de ijsberg hebben opgehelderd van dit fascinerende onderwerp. Walvissen kunnen niet net als landdieren gereedschappen manipuleren, maar kunnen wel een ingewikkelde cultuur ontwikkelen en onderhouden, stelt professor Hal Whitehead van de Dalhousie Universiteit in de Canadese deelstaat Nova Scotia. Hun hersenen zijn hier groot genoeg voor. Worden walvisjagende naties straks voor een inter-soortelijk strafhof gesleept wegens georganiseerde moord op intelligente wezens? In ieder geval hebben de activisten van Sea Shepherd weer een uitstekend argument er bij om de walvisjacht stop te laten zetten…

Bronnen
Daily Galaxy
Oceania.org.au

Neanderthalers hadden in verhouding langere ringvingers dan wij. Liepen er veel onbegrepen Neanderthal-genieën rond, of waren het autisten, zoals Jean Auel in haar boeken veronderstelt?

“Testosteron baarmoeder leidt tot genialiteit”

Wat bepaalt hoe intelligent iemand wordt? Op dit moment zijn er in hethoogbegaafdheidsdebat twee stromingen: nature: die intelligentie aan erfelijke factoren toeschrijft en nurture: opvoeding en geestelijke prikkels. Maar er is nog een derde mogelijkheid, zegt hoogleraar onderwijspsychologie Marty Mrazik van de Canadese Universiteit van Alberta: testosteron. In de baarmoeder.

Is intelligentie aangeboren of aangeleerd?
Niet iedereen is even slim of heeft gelijke talenten. Over wat intelligentie precies is, lopen de meningen stevig uiteen.

Neanderthalers hadden in verhouding langere ringvingers dan wij. Liepen er veel onbegrepen Neanderthal-genieën rond, of waren het autisten, zoals Jean Auel in haar boeken veronderstelt?
Neanderthalers hadden in verhouding langere ringvingers dan wij. Liepen er veel onbegrepen Neanderthal-genieën rond, of waren het autisten, zoals Jean Auel in haar boeken veronderstelt?

Wel blijken de verschillende intelligentietesten als leereffecten uit worden geschakeld, een onveranderlijke component te meten: g, de fluïde intelligentie. Al sinds de beruchte schedelmetingen en rassentheorieën uit de negentiende eeuw, volgens sommigen zelfs ver daarvoor, wordt het debat over wat precies bepaalt hoe intelligent we worden. Twee stromingen staan min of meer lijnrecht tegenover elkaar: de stroming die de verschillen tussen mensen toeschrijft aan genetische verschillen en een stroming die de verschillen wijt aan culturele invloeden. Geen wonder: we koesteren akelige herinneringen aan eugenetica en rasverbeteringstheorieën uit onder meer het naziverleden (hoewel het probleem veel breder was).

Tweelingonderzoek
Op dit moment hebben de aanhangers van genetische oorzaken de overhand. Hierbij steunen ze op de vele onderzoeken die aan eeneiige tweelingen zijn verricht. Om nature en nurture te scheiden kan je onderzoek doen  naar de intelligentie van geadopteerde tweelingen die elk apart op zijn gegroeid in verschillende sociale milieus. Het blijkt uit de vele onderzoeken op dit terrein dat tachtig procent van de variatie in IQ-score verklaard kon worden uit het deel uitmaken van dezelfde eeneiige tweeling.De variatie tussen tweeëiige tweelingen, biologische broertjes en zusjes en adoptiekinderen ligt aanmerkelijk lager.

Flynn-effect: nurture strikes back
Toch kennen de aanhangers van nurture een ijzersterk tegenargument: het Flynn-effect. Elke toen jaar moeten IQ-testen worden gerenormeerd (‘moeilijker’ worden gemaakt) omdat de bevolking steeds hoger scoort op intelligentietests. Het is moeilijk te verklaren uit genetische selectie dat mensen in zo korte tijd genetisch zoveel meer aanleg krijgen. Er valt eerder te denken aan dingen als betere voeding, meer scholing en kleinere gezinnen.

De derde verklaring: hormonen
Hier kan echter ook een andere verklaring voor zijn: de invloed van hormonen op de hersenontwikkeling, vooral tijdens de zwangerschap, zo blijkt uit onderzoek van Marty Mrazik en collega. Aan de verhouding tussen de lengte van wijsvinger en ringvinger, de digit index, is vast te stellen hoe groot deze is geweest. Ze stellen dat er “enig bewijs” is voor een correlatie tussen een hoog testosterongehalte in de baarmoeder en extra verbindingen tussen neuronen in de rechter voorhoofdskwab van de hersenen en “bepaalde persoonskenmerken die vaker voorkomen bij begaafde personen”. Mogelijk doelt Mrazik hierbij op autisme. Het is al wat langer bekend dat bijvoorbeeld autisme of autisme spectrum stoornis veel vaker voorkomt bij mensen die tijdens de zwangerschap bloot werden gesteld aan testosteron. En inderdaad: je moet wel iets van de dwangmatigheid van een autist hebben om je jarenlang vast te bijten in een onderwerp, zoals wetenschappelijke specialisten moeten…

Bronnen:
Science Daily
Roeper Review