Давайте поближе познакомимся с тем, что у осьминога внутри и как развивалась нервная система, управляющая его поведением.

В общих чертах история большого мозга напоминает рогатку (Y). В ее развилке располагается последний общий предок позвоночных и моллюсков. На самом деле оттуда выходит множество путей, но я для простоты выделяю только два — один ведет к нам, другой к головоногим. Какие черты имелись на этой предковой стадии, которые можно было унаследовать на обоих путях? У предка на развилке рогатки, безусловно, были нейроны. Но он был, по-видимому, червеобразным существом с простой нервной системой. У него могли быть примитивные глаза. Его нейроны, возможно, были более-менее сгруппированы в головном конце, но настоящего мозга у него не было. От этой развилки эволюция нервных систем расходится на целый ряд независимых линий, две из которых привели к большому мозгу, устроенному у каждой по-своему.

В нашей линии появляется план строения хордовых — с нервной трубкой, проходящей вдоль спины, и мозгом на ее переднем конце. Этот план наблюдается у рыб, рептилий, птиц и млекопитающих. В другой линии — головоногих — возник иной план строения тела и иная разновидность нервной системы. Их нервная система более распределенная — менее централизованная, чем наша. Нейроны беспозвоночных, как правило, собраны во множественные ганглии, узелки, связанные друг с другом, сеть которых пронизывает все тело. Ганглии могут объединяться в пары, связанные нервами, которые проходят вдоль и поперек тела, словно параллели и меридианы. Такой тип нервной системы иногда именуют «лестничным», поскольку она напоминает лесенку, заключенную внутри тела. Предки головоногих, вероятно, обладали нервной системой подобного типа, так что когда в ходе эволюции количество их нейронов умножилось, то наращение происходило на этой базе.

В ходе этого наращения часть ганглиев выросла и усложнилась, и к ним прибавились новые. Нейроны сосредоточились в переднем конце животного, и из них стало формироваться что-то все больше и больше напоминавшее настоящий мозг. Старая лестничная схема была отчасти поглощена, но лишь отчасти, и основа строения нервной системы головоногих сохраняет глубокие отличия от нашей.

Самое странное в ней то, что пищевод — трубка, через которую пища, попадающая в рот, поступает внутрь тела, — проходит сквозь середину центрального мозга. Это кажется полной нелепостью — там мозгу явно делать нечего. Если осьминог проглотит что-то острое, способное проткнуть ему «глотку», то острый предмет попадает ему прямо в мозг. И таких пострадавших находили не раз.

Более того, основная часть нервной системы головоногого вообще располагается не в мозгу — она распределена по всему телу. У осьминога большинство нейронов находится непосредственно в щупальцах — их там вдвое больше, чем в центральном мозгу. У щупалец собственная система сенсоров и управления. Они обладают не только осязанием, но также восприимчивостью к химическим веществам — обонянием или вкусом. С каждой присоской на щупальце осьминога может быть связано до 10 000 нейронов, обрабатывающих вкусовую и осязательную информацию. Даже отрезанное щупальце может выполнять разнообразные базовые движения, например дотягиваться и хватать.

Как связаны между собой мозг осьминога и его щупальца? По старым исследованиям их поведения и анатомии создавалось впечатление, что щупальца достаточно независимы. Нервные тяжи, которые идут от щупалец к центральному мозгу, казались слишком тонкими. Иные опыты по изучению поведения создавали даже впечатление, что осьминоги не понимают, где их собственные щупальца. Как пишут Роджер Хэнлон и Джон Мессенджер в «Поведении головоногих», щупальца представлялись «курьезно изолированными» от мозга, по крайней мере в части управления основными движениями.

При этом внутренняя координация отдельного щупальца может быть весьма ловкой. Когда осьминог тянет к себе пищу, захват ее кончиком щупальца создает две волны мышечной активации: одна направлена от кончика внутрь, а вторая — от тела наружу. При встрече этих волн образуется сгиб — нечто вроде временного локтя. Кроме того, нервная система в каждом щупальце образует нейронные петли (по-научному возвратные связи), которые, вероятно, сообщают щупальцу какую-то элементарную краткосрочную память, хотя пока неизвестно, как осьминог использует эту систему.

Иногда, впрочем, осьминог может «собраться в кучку», особенно когда это жизненно важно. Как мы убедились в начале этой главы, когда вы встречаетесь с осьминогом в дикой природе и останавливаетесь перед ним, представители как минимум некоторых видов вытягивают щупальце, изучая вас. Нередко за первым вытягивается второе, но поначалу всегда приходит в движение только одно, а взгляд животного следит за вами. Это предполагает некую преднамеренность, то, что действием руководит мозг. Ниже приведен кадр видеосъемки из Октополиса, который подкрепляет такое предположение. Один осьминог — в центре кадра — набрасывается на другого, справа, подняв одно щупальце, чтобы схватить противника.

Вероятно, тут действует какое-то сочетание локального и централизованного управления. Лучшая известная мне исследовательская работа на эту тему проведена в лаборатории Биньямина Хохнера в Еврейском университете Иерусалима. Статья 2011 года, написанная Хохнером в соавторстве с Тамар Гутник, Рут Берн и Майклом Кубой, описывала весьма изобретательный эксперимент. Они задались вопросом, способен ли осьминог научиться просовывать отдельное щупальце сквозь лабиринт, чтобы достать пищу. Задача была поставлена так, что собственные химические сенсоры на щупальце не помогли бы отыскать пищу: в определенной точке щупальце нужно было высунуть из воды, чтобы достичь цели. Но стенки лабиринта были прозрачными, так что было видно, где находится корм. В решении задачи с лабиринтом осьминогу приходилось руководствоваться зрением.

Осьминоги далеко не сразу обучились этому, но в конце концов практически все особи, участвовавшие в эксперименте, освоили решение. Зрение может руководить щупальцами. Однако в той же статье отмечалось, что, когда осьминоги справляются с заданием успешно, щупальце, находящее корм, как будто проводит по пути собственную рекогносцировку на местности — ползет и ощупывает лабиринт. Так что, похоже, две формы управления работают в тандеме: общее направление движения щупальца контролируется централизованно, с помощью зрения, тогда как тонкую настройку осуществляет само щупальце по ходу поиска.