The amazing brains and morphing skin of octopuses and other cephalopods

Bu, gezegendeki bir çeşit alternatif zekâ fikrini uyandıran garip ve olağanüstü bir beyin. Bu, bedenin her tarafına yayılmış küçük uydu beyinlere eşdeğer olan tuhaf bir bedende oluşan bir beyindir. Peki insan beyninden ne kadar farklı? Çok farklı, hatta o kadar farklı ki iş arkadaşlarım ve ben bu beynin nasıl çalıştığını hâlâ anlamaya çalışıyoruz. Ama kesin olarak size söyleyebileceğim şey şu ki bu beyin bazı şaşırtıcı şeyler yapabilir. Peki bu beyin kime ait? Yaşamın başladığı yer olan okyanusa dalarken bir süreliğine bana katılın ve bir bakalım. Bunlardan bazılarını daha önce görmüş olabilirsiniz, bir mercan kayalığının arkasındayız ve orada bu kaya, çok fazla kum ve yüzen balıklar var. Aniden bu ahtapot beliriyor, beyaz görünüyor ve yüzümü mürekkepleyip uzaklaşıyor. Ağır çekim izlediğimizde gözün etrafında beliren halkayı ve sonra deride gelişen deseni görürsünüz. Bu güzel, üç boyutlu kamuflajı yaratmak için değişen derinin üç boyutlu dokusunu izleyin. Deride “kromatoforlar” olarak adlandırılan 25 milyon renk organı ve orada “papilla” dediğimiz çıkıntılar var. Hepsi sinirler tarafından kontrol ediliyor ve anında değişebiliyor. Sürekli değişen kamuflajın bir tür “zekâ” olduğunu iddia ediyorum. Hızlı hassas değişim ile birlikte olan deri karmaşasının düzeyi gerçekten hayret verici. Peki bu ciltle ne yapabilirsiniz? Kamuflajın yanı sıra derileri ile yapabilecekleri diğer şeyleri biraz düşünelim. Burada, taklitçi ahtapot ve bir desen görüyorsunuz. Birdenbire hızla değişiyor, işaret veriyor, kamufle olmuyor. Sonra normal şekline geri dönüyor. Şimdi, avı yengece yaklaşırken renk değişimi gösteren mürekkep balığını görüyorsunuz.

Ve son olarak, kamuflajlı rengarenk mürekkep balığını görmektesiniz, birden fark edilir uyarı sinyalleri vermeye geçebiliyor. Bu noktada elimizde olan değişken bir ifade boyutu; dikkat çekme ile kamuflaj arasında bir süreç. Bu da çok fazla kontrol gerektirir. Öyleyse tahmin edin? Beyinler kontrol etmekte çok iyidir. Burada gösterilen ahtapot beyninde 35 lob, 80 milyon minik hücre vardır. İlginç olsa da aslında garip olan, bu hayvanın derisinde, özellikle sarı renkte gösterildiği gibi, daha fazla nöronu olmasıdır. Derisinde 300 milyon nöron var, beyninde ise sadece 80 milyon. Beynin dört katı kadar. Aslında bakarsanız, sekiz kolun her birinde o küçük uydu beyinlerden biri ve omuriliğin eşdeğeri vardır. Bu, bir vücutta sinir sistemi inşa etmenin çok sıradışı bir yoludur. Peki, bu beyin ne işe yarar? Bu beyin, onu yemeye çalışan diğer büyük ve akıllı beyinleri, alt etmek zorundadır. Bunlar, liman yunusları ve fok balıkları baraküdalar ve köpek balıkları ve hatta biz insanları da kapsar. Dolayısıyla karar verme, bu beynin yapması gereken şeylerden biridir ve bunda çok iyi bir iş çıkarır. Burada gördüğünüz gibi, bu ahtapot etrafta dolaşıyor, sonra aniden duruyor ve kusursuzca kamufle olduyor. Ve bu gerçekten harika, çünkü bu hayvanlar vahşi doğada yiyecek aradığında iki saatlik bir arayışta kamuflaj için yüzden fazla seçenek arasından karar vermek zorundalar ve bunu günde iki kez yapıyorlar. Yani, karar alıyorlar. Nereye gideceklerini ve nasıl döneceklerini de buluyorlar. Yani bu karar verme meselesi. Bu kamuflajı şöyle test edebiliriz: Arkamda gördüğünüz mürekkep balığını doğal ortamından alıp onu bir dama tahtasına koyduğumuzda o da tuhaf görsel bilgisini kullanarak biraz doğaçlamayla desene benzemek için elinden geleni yapacaktır. Diğer bilişel beceriler de önemlidir. Kalamarların farklı bir aklı var. Son derece karmaşık, ilginç bir cinsel yaşamları vardır. Kavga ve flört ediyorlar, kur yapıyorlar, eşini koruyor ve aldatıyorlar. Kulağa tanıdık geliyor mu? (Gülüşmeler) Bu hayvanlarda bu davranışları sergilemek için bu tür sezgisel yetenekler bulunması gerçekten şaşırtıcı. Ekranda bir erkek ve bir dişi var. Soldaki erkek, dişi ile çiftleşmek için diğer erkeklerle kavga ediyor, şimdi ise yüzeyi iki renkli görünüyor. Dişi kalamarın olduğu tarafa kur yapıp sevgi gösterirken diğer tarafta savaşıyor. Dişi yer değiştirdiğinde erkek kalamarı izleyin. (Gülüşmeler) Aşk-kur yaptığı tarafı sorunsuzca dişinin olduğu tarafa geçirdiğini gördük. Dolayısıyla, değişen davranış bağlamıyla birlikte görülen eş zamanlı çift yönlü sinyal verme gerçekten olağanüstüdür. Çok fazla beyin gücü gerektirir. Şimdi, buna bakmanın bir başka yolu, belki de iki yüzlü erkek için 50 milyon yıllık kanıtımız var. (Gülüşmeler) Pekala, devam edelim. (Gülüşmeler) Mercan kayalığındaki bir ahtapotun işi zordur: birçok yere gitmeli, hatırlamalı ve mağarasını bulmalıdır. Ancak bunu son derece iyi yapıyorlar.

Kısa ve uzun süreli bellekleri vardır, üç ila beş denemede bir şeyler öğrenirler. İyi bir beyin. Mekansal bellekleri de olağanüstü derecede iyidir. Yiyecek aramayı bitirerek kestirme yoldan doğruca mağaralarına dönerler. Onları izleyen dalgıçlar tamamen kaybolurlar ama geri dönebilirler bu epeyce geliştirilmiş hafıza yeteneğidir. Bilişsel beceriler açısından, mürekkep balığının uyku davranışına bakın. Özellikle sağda, gözün seğirdiği görünüyor. Bu hızlı göz hareketi, sadece memelilerin ve kuşların yaptığını düşündüğümüz bir çeşit rüya görmedir. Deride oluşan deseninin parıldamasını görmek için oraya koyduğumuz sahte rengi görüyorsunuz, bu çoğu zaman olan bir şeydir. Bu, normal uyanıkken gösterdiği davranış değildir, tamamen farklıdır. Rüya görme, hafızanızı güçlendirdiğiniz zaman gerçekleşir, o yüzden muhtemelen mürekkep balığında olan şey budur. Bir diğer gerçekten olağanüstü olan bellek türü epizodik belleğe benzer bellektir. Bu, insanların belirli bir olay sırasında ne olduğunu, nerede olduğunu ve ne zaman olduğunu hatırlamak için dört yıllık beyin gelişimine ihtiyaç duyduğu bir şeydir. “Ne zaman” kısmı özellikle zordur ve çocuklar bunu yapabilir. Ama bilin bakalım ne oldu? Son zamanlarda, kurnaz mürekkep balığında da bu yeteneğin olduğunu gördük ve geçen yaz deneylerde, bir mürekkep balığına farklı zamanlarda farklı yiyecekler verdiğinizde yiyeceği, tam olarak nerede olduğu ve onu en son ne zaman gördüğü ile eşleştirmek zorundadır. Daha sonra, yiyecek arayışını farklı yerdeki her bir gıda türünün yenilenme oranına göre yönlendirmesi gerekir. Kulağa karmaşık geliyor mu? Çok karmaşık, deneyi zar zor anladım. Bu, gerçekten üst düzey bilişsel işlemdir. Şimdi, beyin ve evrimden bahsetmişken, sağda omurgalıların beyin evrimini görüyorsunuz, hepimizin iyi beyinleri var. Bence herkes bunu kabul eder. Sol tarafa baktığınızda ise, ahtapot için burada özetlenen evrimsel yolun bir kısmını görüyorsunuz, ikisinin de karmaşık davranışları ve zekâ türlerinin bir kısmı benzemekte. Bu iki şekil arasındaki son ortak nokta 600 milyon yıl önceydi, az sayıda nöronu olan bir solucandı, çok farklı yollardan geçmelerine rağmen karmaşık davranışların buluşması. İşte temel soru: Temelde, bir ahtapotun beyin yapısı en küçük seviyeye kadar omurgalının geçtiği yoldan farklı mıdır? Şu an cevabı bilmiyoruz, ama cevap evet ise Dünya’da zekâyı oluşturmak için farklı bir evrimsel yolumuz var ve yapay zeka topluluğunun bu mekanizmalarla ilgilenebileceğini düşünebiliriz. Şimdi de genetik üzerine konuşalım. Genomlarımız var, DNA’mız var, DNA, RNA’ya kopyalanır, RNA bunu bir proteine çevirir ve böylece biz ortaya çıkarız. Kafadan bacaklılar bunu farklı şekilde yapar. Büyük genomları var, DNA’ları var, DNA’yı RNA’ya kopyalarlar, ama şimdi önemli ölçüde farklı bir şey olur.

Astronomik miktarda RNA düzenlerler, insanların ve diğer hayvanların yaptığının yüz katı kadar. Ayrıca çok sayıda protein üretirler. Tahmin edin, çoğu nerede? Sinir sistemi. Belki de bu, bir hayvanın davranış değişikliği geliştirmesinin alışıldık olmayan şeklidir. Bu büyük oranda varsayım, ama düşünülmesi gereken bir şey. Şimdi, bu bilgiye ulaşmak ve test etmek için kendi ve meslektaşlarımın aklını kullanarak edindiğim deneyimleri sizlerle paylaşmak istiyorum. Dalış yapıyoruz, sürekli su altında kalamayız çünkü nefes alamayız, bu yüzden yaptıklarımız verimli olmalı. Tüm duyularını kullanarak o dünyanın içine dalmak bu hayvanların gerçekte ne yaptığını anlamamıza yardımcı olur. Şunu söylemeliyim ki orada olmak, bir ahtapot ve bir dalgıçla iletişim kurmak onun düşünen, değerlendiren, meraklı bir hayvan olduğunu anlamaya başladığınızda inanılmaz bir deneyim oluyor. Bu, bana sonsuz ilham veren bir şey. Şimdi bir süreliğine o akıllı deriye geri dönelim. İşte kalamar ve kamuflaj deseni. Yakınlaştırıyoruz, güzel pigmentleri ve reflektörleri görüyoruz. Çok hızlı açılıp kapanan kromatoforlar var. Daha sonra, bir sonraki deri tabakası da oldukça ilginç. Kromatoforlar kapalı ve bu büyülü yanardönerliğin deriden çıktığını görüyorsunuz. Bu da sinirsel olarak kontrol edilir, mürekkepbalığının yüksek çözünürlüklü derisinde görüldüğü gibi, bu, güzel pigmentli yapısal renklenmeyi ve hatta çok güzel görünen belli belirsiz kızarmayı gördüğünüz yer ikisinin birleşimidir. Peki, bu bilgilerin bazılarından nasıl faydalanabiliriz? Derideki çıkıntılardan yani papillalardan bahsetmiştim. İşte dev Avustralya mürekkepbalığı. Pürüzsüz bir derisi ve göze çarpan bir deseni var. Bir saniye arayla üst üste beş fotoğraf çektim, bu hayvanın şekil değiştirmesini izleyin -bir, iki, üç, dört, beş- Şimdi bir deniz yosunu oldu. Daha sonra pürüzsüz deriyi ve dikkat çekici deseni görmek için buradan geriye dönebiliriz. Bu, gerçekten muhteşem, şekil değiştiren bir deri. Burada onu daha ayrıntılı görebilirsiniz. Periskop yukarı çıkıyor ve o güzel papillaları görüyorsunuz. Sonra biraz daha ayrıntılı bakıyoruz, tek tek papillaların ortaya çıktığını görebilirsiniz ve üzerlerinde küçük yükseltiler oluşuyor yani papilla üzerinde papilla. Dışarıdaki her bir türün, ince ayarlı, sinirsel olarak kontrol edilen kamuflaj oluşturmak için bir düzineden fazla çıkıntı şekli ve boyutu vardır. Şimdi, Cornell’deki meslektaşlarım, mühendisler işimizi gözlemledi ve “Bunlardan bazılarını yapabileceğimizi düşünüyoruz” dedi.

Çünkü sanayi ve toplumda, şeklin kontrol altına alınmasını gerektiren bu tür yumuşak malzemeler gerçekten az bulunur. İşe koyulup bizimle çalıştılar, burada gösterilen yumuşak malzemelerin, yapay papillaların ilk örneklerini yaptılar. Farklı şekillerde ortaya çıktıklarını görüyorsunuz ve daha sonra normalde oldukları gibi biraz bükülebilir olduklarını görmek için üzerlerine bastırabilirsiniz. Bu, bunun nasıl çalışabileceğinin bir örneğidir. Kumaşların rengine geçmek istiyorum ve bunun da birçok uyarlaması olabileceğini düşünüyorum. Kafadan bacaklılarda gördüğümüz, aktif olarak kontrol edilen pigmentlerin ve reflektörlerin renk çeşitliliğine bakın. Çalışma mekanizmaları hakkında yeterince bilgimiz var, bunu, sadece kumaşlara değil, farklılaşabilen kozmetik ürünlerine aktarmaya başlayabiliriz. Dahası, son zamanlarda ahtapot derisinde, ışığa duyarlı moleküllerin keşfedilmesi, nihayet kendi başına algılayan ve tepki veren akıllı materyallerin oluşumunun önünü açabilir. Bu tür biyoteknoloji veya biyomimikri, suyun üstünde bile dünyaya bakışımızı değiştirebilir. Örneğin, ahtapotun vücuda yayılmış beyin ve davranışından ya da son zamanlarda modada da kullanılmış mürekkepbalığının akıllı derisinden ilham alabilecek yapay zekâyı ele alalım. Peki, o noktaya nasıl ulaşabiliriz? Belki de tek yapmamız gereken kafadanbacaklıların ne kadar zeki olduğu konusunda biraz daha zeki olmaya başlamaktır. Teşekkürler. (Alkışlar)

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*