Informatie

Octopus gedrag


Bij een bezoek aan een museum in Malmö kwamen mijn vrienden en ik deze kleine man tegen. Terwijl we hem observeerden terwijl hij rond zijn tank dwaalde, opende hij plotseling een kanaal aan de zijkant van zijn hoofd en schoot er een rood touw uit. Het touwtje leek een beetje plakkerig, niets als inkt. We vragen ons nog steeds af wat het was en waarom hij het deed. Misschien een soort van defensief gedrag of gewoon de gebruikelijke octopus-dingen?


Het is maar een gok, maar zou de octopus aan het poepen zijn geweest?

Dit is een gif van een octopus die aan het poepen is. Het komt overeen met je beschrijving, behalve de kleur, dus ik weet het niet helemaal zeker. Zag het er zo uit? Kan de substantie er ook rood uitzien vanwege de tanklichten? Je foto ziet er tenslotte over het algemeen raar violet uit.

Leuk weetje: octopussen hebben hun anus gekanaliseerd in de sifon (het "kanaal aan de zijkant van zijn hoofd" dat je hebt waargenomen) en dit is onderwerp van een vraag hier in Bio.SE.


Hoe octopussen werken

Een juveniele octopus groeit snel, misschien vanwege zijn korte levensduur. Uiterst effectief in het omzetten van het voedsel dat hij eet in lichaamsmassa, verhoogt een jonge octopus zijn gewicht met 5 procent per dag. Tegen het einde van zijn leven zal een octopus een derde zoveel wegen als al het voedsel dat hij heeft gegeten [bron: The Economist]. De gewone octopus leeft echter gemiddeld drie tot vijf jaar, dus hij heeft niet veel tijd te verliezen.

Zodra de octopus volwassen is, zal hij uiteindelijk de drang krijgen om te paren. Zoals met de meeste wezens, is het belangrijkste doel van de octopus in het leven om zich voort te planten. Als het echter kort daarna wist wat hem te wachten stond, zou het misschien wel twee keer nadenken. Zowel de mannelijke als de vrouwelijke octopussen sterven kort na de paring. Het mannetje sterft een paar maanden daarna, terwijl het vrouwtje sterft kort nadat de eieren uitkomen. Voor octopussen is paren een behoorlijk ingetogen aangelegenheid. Een paar soorten hebben flitsende paringsrituelen, maar veel octopussen lijken gewoon zaken te doen.

De mannelijke octopus heeft een gemodificeerde arm genaamd de hectocotylus, die ongeveer 1 meter lang is en rijen sperma bevat. Afhankelijk van de soort zal hij ofwel een ontvankelijk vrouwtje benaderen en de arm in haar eileider steken of de arm afnemen en aan haar geven om in haar mantel te bewaren voor later. In het laatste scenario houdt het vrouwtje de arm totdat ze haar eieren legt, waarna ze de arm eruit haalt en het sperma over haar eieren verspreidt om ze te bevruchten.

Het vrouwtje zorgt nauwgezet voor haar eieren totdat ze uitkomen, en ziet de hele tijd af van voedsel. Ze blaast stroming over de eieren om ze schoon te houden en ze te beschermen tegen roofdieren. De eieren kunnen tussen de twee en tien maanden broeden, afhankelijk van de soort en de watertemperatuur. Zodra ze uitkomen, staan ​​ze er alleen voor - een bron noemt een geschatte overlevingskans van 1 procent voor de gigantische Pacifische octopus van het uitkomen tot 10 millimeter. Afhankelijk van de soort beginnen sommige octopussen hun leven als minuscule stippen die op het oppervlak van de oceaan drijven en die naar beneden drijven wanneer ze groter worden, terwijl sommige beginnen wat groter op de bodem van de oceaan. Er is verder weinig bekend over het vroege leven van octopussen [bron: Scheel].

Er is echter een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek gedaan naar de intelligentie van octopussen. Op de volgende pagina ontmoet je een octopus genaamd Lucretia McEvil en ontdek je of koppotigen hun reputatie als hersenkrakers van de ongewervelde wereld waarmaken.

Als de octopus de koning der camouflage is, dan is de bruine octopus de koning der koningen. Deze bijzondere soort is een buitengewoon getalenteerde nabootser en kan met verbluffende nauwkeurigheid tongvissen, koraalduivels en zeeslangen imiteren. De bruine octopus verandert van kleur om overeen te komen met die van de modelsoort en verwringt zijn armen om bij bepaalde vormen en vormen te passen. Onderzoek toont aan dat de octopus zelfs kan beslissen welk dier hij moet nabootsen, afhankelijk van het roofdier. Wanneer de octopus bijvoorbeeld wordt geconfronteerd met een roofzuchtige juffer, neemt hij de gedaante aan van de gemeenschappelijke vijand van die vis, de zeeslang [bron: Roach, "Newfound Octopus. & quot].


Wat is er met octopussen dat je intrigeert?

Hier is een flodderig lichaam zonder botten dat zichzelf in de kleinste ruimtes kan gieten, gif heeft als een slang, inkt heeft als een ouderwetse pen, een snavel als een papegaai, kan proeven met hun huid en van kleur en vorm kan veranderen. Dit zijn verbazingwekkende krachten. Ze zijn zo anders dan wij, maar wat mijn aandacht vasthield en me totaal betoverde was, dat ondanks onze verschillen, het mogelijk is om een ​​ontmoeting met iemand als deze te hebben. Het is mogelijk om een ​​octopus om je te laten geven, om je bedrijf te kiezen. Dat is een echte eer. (Lezen: Octopussen zijn speels, nieuwsgierig en slim.)


Het Animal Diversity Web-team is verheugd om ADW Pocket Guides aan te kondigen!

Classificatie

Gerelateerde taxa

Om deze pagina te citeren: Myers, P., R. Espinosa, C.S. Parr, T. Jones, G.S. Hammond en T.A. Dewey. 2021. Het Animal Diversity Web (online). Betreden op https://animaldiversity.org.

Vrijwaring: Het Animal Diversity Web is een educatief hulpmiddel grotendeels geschreven door en voor studenten. ADW dekt niet alle soorten ter wereld en bevat ook niet de nieuwste wetenschappelijke informatie over organismen die we beschrijven. Hoewel we onze accounts op nauwkeurigheid bewerken, kunnen we niet alle informatie in die accounts garanderen. Hoewel medewerkers en medewerkers van ADW verwijzingen geven naar boeken en websites waarvan wij denken dat ze een goede reputatie hebben, kunnen we de inhoud van verwijzingen buiten onze controle niet noodzakelijkerwijs onderschrijven.

Dit materiaal is gebaseerd op werk dat wordt ondersteund door de National Science Foundation Grants DRL 0089283, DRL 0628151, DUE 0633095, DRL 0918590 en DUE 1122742. Aanvullende ondersteuning is afkomstig van de Marisla Foundation, UM College of Literature, Science, and the Arts, Museum van zoölogie en informatie- en technologiediensten.


Mijn Octopus Leraar

Zo begint het verhaal van de nieuwe Netflix-documentaire Mijn Octopus-leraar. In deze visueel verbluffende en wetenschappelijk fascinerende video deelt filmmaker Craig Foster zijn ervaring van zelfontdekking en leren met een vrouwelijke octopus die hem adopteerde voor de zuidkust van Zuid-Afrika in het Great Kelp Forest.

Foster vertelt het verhaal van hoe hij erg down was op zijn werk en iets nodig had om hem uit zijn roes te halen. Hij zegt dat hij het gevoel had dat zijn mislukkingen en teleurstellingen met zijn baan overvloeiden in zijn persoonlijke leven, waardoor hij niet in staat was de vader te zijn die hij voor zijn zoon wilde zijn. Hij had iets nodig om hem inspiratie te geven, dus besloot hij terug te keren naar het Cape of Storms-gebied in Zuid-Afrika, waar hij opgroeide. Op een dag kwam hij tijdens het snorkelen iets tegen wat leek op een stapel schelpen. Sommige vissen waren ook de schelpen nauw aan het onderzoeken, toen plotseling uit het midden van een stapel een octopus tevoorschijn kwam. Foster volgde de octopus terug naar zijn hol en begon aan wat een jaar lang onderzoek zou worden naar het gedrag van de octopus, zelfrealisatie en waardering voor de natuur.

Mijn Octopus Leraar is een uitstekende documentaire die het gedrag van octopussen en hun intelligentie tentoonstelt. Van het verbergen in een stapel schelpen om op een vis te wachten, tot het gebruiken van dezelfde techniek om je te verbergen voor een agressieve pyjamahaai, deze film laat uitstekend zien hoe slim deze koppotigen zijn. Foster ziet hoe de octopus in een fractie van een seconde beslissingen neemt die nodig zijn om zijn leven te redden. De film volgt deze vrouwelijke octopus iets meer dan een jaar, totdat ze paart, haar eieren legt en sterft. Gedurende deze tijd zag en filmde Foster verschillende voorbeelden van hoe de octopus zichzelf kan camoufleren om zich in zijn omgeving te verbergen. Het was in staat om van textuur te veranderen, eruit te zien als een rotskleur, op te gaan in algen en zelfs vorm te geven, om eruit te zien als een steen op de zeebodem. Elk van deze gedragingen is echt een voorbeeld van de intelligentie van deze dieren en hoe goed hun zenuwstelsel is ontwikkeld.

Dit is geen typische natuurdocumentaire, in die zin dat het "sterren" is en wordt verteld door dezelfde persoon die het filmde. Foster praat veel met de camera over zijn reis en hoe hij een diepe passie ontwikkelde voor de onderzeese wereld en in het bijzonder voor deze octopus. Verschillende scènes laten zien dat de octopus hem niet alleen herkent, maar ook direct in zijn armen zwemt en zijn tentakels gebruikt om zijn gezicht aan te raken. Het is een soort liefdesverhaal tussen de twee soorten. Als de film ten einde loopt en de dood van de octopus wordt getoond en beschreven, barst Foster in tranen uit. Hij maakte zich echt zorgen om dit dier.

Mijn Octopus-leraar zal elke biologie-, mariene biologie- of AP Biology-klasse verbeteren. Omdat het op Netflix staat, is een abonnement vereist, maar de meeste leraren hebben waarschijnlijk al een persoonlijk account. Er is niets in de film dat verwerpelijk is, hoewel sommige studenten het gevoel kunnen hebben dat het vertellen te langzaam gaat. Docenten moeten de nadruk leggen op de wetenschap achter de film en leerlingen de verschillende gedragingen laten opnemen waarvan ze getuige zijn. Vervolgens kunnen ze dieper ingaan op elk van deze gedragingen in de primaire literatuur om er meer over te weten te komen. Is de octopus in de film uniek in het vertonen van dit gedrag? Komen ze veel voor bij octopussoorten? Docenten konden de leermogelijkheden in de film op veel verschillende manieren uitbreiden.

Deze film zou een geweldige aanvulling zijn op elke life science-curricula. Het biedt een geweldige ecologische boodschap en zegt dat mensen deel moeten uitmaken van de oceanen, niet alleen bezoekers. Wilde dieren zijn kwetsbaar en wij mensen moeten er alles aan doen om ze te beschermen. Foster neemt deze boodschap zelfs zo serieus dat hij een stichting oprichtte, het Sea Change Project genaamd, die zich inzet voor de bescherming van het Great Kelp Forest van Zuid-Afrika.


Octopus vertoont uniek jacht-, sociaal en seksueel gedrag

In tegenstelling tot de meeste octopussen, die hun prooi met alle acht armen te lijf gaan, tikt een herontdekte tropische octopus zijn prooi subtiel op de schouder en laat hem in zijn armen schrikken.

"Ik heb nog nooit zoiets gezien", zegt zeebioloog Roy Caldwell, hoogleraar integratieve biologie aan de University of California, Berkeley. "Octopussen vallen meestal op hun prooi of snuffelen in gaten totdat ze iets vinden. Wanneer deze octopus een garnaal op afstand ziet, drukt hij zichzelf samen en kruipt omhoog, strekt een arm omhoog en over de garnaal, raakt hem aan de andere kant aan en vangt hem of schrikt hem in zijn andere armen.”

Het wezen, bekend als de grotere gestreepte octopus uit de Stille Oceaan, blijkt ook een van de meest gezellige octopussen te zijn. Hoewel de meeste soorten solitair zijn, zijn deze waargenomen in groepen van maximaal 40 voor de Pacifische kusten van Nicaragua en Panama.

De grotere Pacifische gestreepte octopus besluipt een garnaal. Roy Caldwell-foto.

En terwijl mannelijke octopussen doorgaans sperma delen met vrouwtjes op armlengte afstand, klaar om te vluchten als het vrouwtje agressief of hongerig wordt, paren paren van deze octopus, wanneer ze in gevangenschap worden waargenomen, soms samen in dezelfde holte gedurende minstens een paar dagen tijdens het paren, met weinig indicatie van geëscaleerde agressie. Er is zelfs waargenomen dat parende paren maaltijden delen in een ongebruikelijke positie van snavel tot snavel.

Ze doen echter aan ruige seks. Het paar grijpt elkaars armen van zuignap tot zuignap en paren snavel tot snavel, alsof ze kussen. De vrouwtjes paren vaak en leggen gedurende meerdere maanden eieren, terwijl de vrouwtjes van de meeste bekende octopussen sterven na een enkel broedsel.

Weinig bekend over octopussen ter wereld

Het eigenaardige gedrag dat te zien is in de grotere gestreepte octopus in de Stille Oceaan, is eigenlijk een bewijs van hoe weinig bekend is over de meeste octopussen, zei Caldwell. Hoewel hun gedrag en neurobiologie uitgebreid zijn bestudeerd, is het meeste onderzoek gebaseerd op observaties van slechts een handvol van de meer dan 300 soorten octopus wereldwijd.

"Er zijn veel soorten octopus, en de meeste zijn zelfs nog nooit levend in het wild gezien en zeker niet onderzocht," zei hij.

Een parend paar grotere Pacifische gestreepte octopus, het mannetje is de donkerste van de twee. Net onder het oog van het vrouwtje en links van haar trechter, gaat de parende arm van het mannetje (hectocotylus) haar mantelholte binnen. Het witte voorwerp is een pakketje sperma van het mannetje dat door de hectocotylus wordt gevoerd om in de mantelholte van het vrouwtje te worden afgezet. (Roy Caldwell-foto)

Caldwell en zijn collega's, waaronder Richard Ross van de California Academy of Sciences en voormalig UC Berkeley-promovendus Christine Huffard van het Monterey Bay Aquarium Research Institute, zullen hun observaties van het gedrag van de octopus op 12 augustus in het tijdschrift publiceren. PLOS EEN.

Een vierde co-auteur, de Panamese bioloog Arcadio Rodaniche, observeerde veel van dit vreemde gedrag in de jaren zeventig tijdens het bestuderen van gevangen exemplaren in een zoutwaterzwembad in Panama. Het gedrag stond echter zo haaks op het geaccepteerde octopusgedrag dat hij niet meer dan een abstract kon publiceren. De soort is nog steeds niet officieel beschreven en heeft geen wetenschappelijke naam.

Ook Caldwell twijfelde ooit aan de korte beschrijving van het gedrag van de octopus en kwam de soort pas tegen toen hij een kleiner familielid achtervolgde, Octopus chierchiae, aan de Pacifische kust van Midden-Amerika. Beide zijn "harlekijn"-octopussen, zo genoemd vanwege hun semi-permanente strepen en vlekken. Het dier leeft in water tussen de 40 en 50 meter diep, meestal op modderige, zanderige vlaktes aan de monding van rivieren, waarschijnlijk levend in afgedankte schelpen of rotsholten. Vrouwtjes worden minder dan 7 centimeter breed (3 inch), terwijl mannetjes maximaal minder dan 4,5 centimeter (2 inch) worden.

Een paar grotere Pacifische gestreepte octopuspartner van snavel tot snavel. Het vrouwtje is het lichtere dier aan de linkerkant.

Ross en Caldwell verkregen tussen 2012 en 2014 24 levende exemplaren van een huisdierleverancier en observeerden ze in hun laboratoria aan de California Academy en UC Berkeley. Ross heeft er zelfs een paar tentoongesteld in het Steinhart Aquarium van de academie, waar gasten verschillende paren per dag konden zien paren en meerdere legsels eieren konden produceren.

"Het persoonlijk observeren en vastleggen van het ongelooflijk unieke samenleven, jagen en paren van deze fascinerende octopus was meer dan opwindend - bijna alsof je cryptozoölogie zag veranderen in echte zoölogie," zei Ross. "Het herinnert ons eraan hoeveel we nog moeten leren over de mysterieuze wereld van koppotigen."

“Elke keer dat een ander type octopus wordt bestudeerd, moeten we onze theorieën over hun gedrag herdefiniëren. Het blijkt dat de meesten hun reputatie als ‘denizen of the deep’ niet waarmaken,” zei Huffard.

De eieren van een grotere Pacifische gestreepte octopus ontwikkelen zich en zijn bijna klaar om uit te komen. De ogen en chromatoforen zijn zichtbaar door de eimembranen. (Roy Caldwell-foto)

Honderden jonge octopussen

In deze omgevingen in gevangenschap observeerden de biologen vrouwtjes die tot zes maanden eieren legden en tot acht maanden broedden. Zelfs nadat hun eieren begonnen uit te komen, bleven vrouwtjes voeden, paren en honderden eieren leggen - nog een ongewoon gedrag.

De grotere Pacifische gestreepte octopus vertoont een opvallend hoog contrast van kleuren en patronen, die kunnen variëren van een bleke tot donkere roodbruine tint tot zwart met witte strepen, en vlekken met zowel gladde als ongelijkmatige huidtexturen.

"Ze reageren zeker op elkaar wanneer ze hun sterk contrasterende strepen en vlekken vertonen, dus hun kleuring lijkt nuttig te zijn voor het leven in groepen," zei Caldwell. “Toch, hoewel ze elkaar tolereren en soms paren vormen, denk ik niet dat ze erg sociaal zijn.

"Alleen door de context te observeren waarin dit gedrag in het wild voorkomt, kunnen we beginnen te begrijpen hoe deze octopus gedrag heeft ontwikkeld dat zo radicaal verschilt van wat bij de meeste andere soorten octopus voorkomt," voegde hij eraan toe.

Zie ook:


De opnamen maken

Dit ecosysteem is gevuld met kleine tot middelgrote wezens die zich meestal verbergen voor grotere roofdieren die in het bos leven. Het is niet eenvoudig om de dieren te vinden die je probeert te filmen. Dit is de reden waarom Craig jarenlang heeft gewerkt aan het ontwikkelen van een systeem voor het volgen onder water, waarmee hij zelfs de meest cryptische wezens kan vinden, waaronder een 8-armige, van vorm veranderende, bijna onzichtbare koppotige. Pippa heeft samen met Craig maandenlang geleerd om octopussen te volgen.

Veel van de actie en het gedrag vinden plaats in relatief ondiep water. Filmen vereist zorgvuldige beweging en bij bepaalde dieren moet je in kleine ruimtes komen. Voor veel opnamen sloot dit de grote camera-installaties uit die in de meeste natuurhistorische films worden gebruikt. Het gebruik van kleinere uitrusting betekende ook dat Craig kon fotograferen zonder te duiken en geen wetsuit te gebruiken. Na jarenlang dagelijks duiken heeft hij zijn lichaam aangepast aan de kou. Pippa had haar lichaam ook op deze manier getraind en bij al het filmen dat ze samen deden, waren geen wetsuits of duikuitrusting nodig. Dit betekende dat Pippa een volledig meeslepende ervaring had tijdens de hele tijd dat ze de film regisseerde en monteerde. Het ongelooflijke, filmische materiaal dat is opgenomen door Roger op een RED Dragon met alle gebruikelijke filmapparatuur die nodig is voor een opstelling met een grote camera.

Afgezien van enkele ongelooflijke shoots met Roger, was Craig het grootste deel van zijn tijd alleen met de octopus. Voor bepaalde opnamen was hij in staat om de camera op de zeebodem te plaatsen en hun interacties vast te leggen, maar op dat moment dacht hij niet aan het maken van een speeldocument, dus deze opnamen waren kostbaar en zeldzaam en zijn zeker enkele van de krachtigste scènes in de wereld. film. Om de rest van het verhaal te vertellen, waren er maanden van extra opnames nodig, voornamelijk gericht op Craig. Veel van de onderwateropnames werden gefilmd door Pippa en Tom, de zoon van Craig, legde de drone-sequenties vast.

Bij een paar speciale gelegenheden, waarbij de helderheid van het water bijzonder goed was, of om Craig met de zeehonden te filmen, kwam Roger naar buiten met zijn RED. Er was ook aanvullend materiaal nodig om het kelpbos zelf te laten zien: generieke opnamen van het Zeewoud, andere dieren en hun gedrag en zeer gespecialiseerde lange lensopnamen.

Toen het verhaal vorm kreeg, realiseerden we ons dat Toms relatie met Craig er een heel belangrijk onderdeel van zou zijn. Toen Craig aanvankelijk worstelde met uitputting, verbroken verbinding en depressie, maakte hij zich zorgen over zijn vermogen om een ​​goede vader voor zijn zoon te zijn. Dit was ook een grote motivatie voor Craig om zijn onderdompeling in de oceaan te beginnen en zichzelf goed te krijgen. Onder water werden deze scènes gefilmd door Pippa en door Warren Smart, een zeer getalenteerde en creatieve cameraman van bovenaf die aan boord kwam om opnamen op het land te maken die het gevoel hadden dat ze zich onder water afspeelden.


Ontwijkend gedrag

Snelle zwemmers, ze kunnen naar voren springen door water door hun mantels te verdrijven. En hun zachte lichamen kunnen zich in onmogelijk kleine spleten en spleten wringen waar roofdieren niet kunnen volgen. De octopus kan zich ook door elk gat wringen dat niet kleiner is dan zijn snavel, het enige harde deel van zijn lichaam.

Als al het andere faalt, kan een octopus een arm verliezen om aan de greep van een roofdier te ontsnappen en deze later opnieuw laten groeien zonder blijvende schade. Ze hebben ook snavelachtige kaken die een vervelende beet kunnen leveren, en giftig speeksel, dat voornamelijk wordt gebruikt om prooien te bedwingen.


Waarom octopussen de volgende laboratoriumratten kunnen zijn

Een tweepuntige octopus uit Californië steekt een met zuignap omzoomde arm uit zijn hol. In 2015 was dit de eerste octopussoort waarvan de volledige genetische sequentie werd gepubliceerd. Met dank aan Michael LaBarbera bijschrift verbergen

Een tweepuntige octopus uit Californië steekt een met zuignap omzoomde arm uit zijn hol. In 2015 was dit de eerste octopussoort waarvan de volledige genetische sequentie werd gepubliceerd.

Met dank aan Michael LaBarbera

In het Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts, is een kamer gevuld met kabbelende aquaria. Veel van hen hebben deksels die verzwaard zijn met grote stenen.

"Octopussen zijn berucht omdat ze in staat zijn om uit hun omhuizingen te ontsnappen", zegt Bret Grasse, wiens officiële titel bij MBL "manager van koppotige operaties" is - koppotigen zijn inktvissen, inktvissen en octopussen.

Hij maakt deel uit van een team dat de beste manieren probeert te vinden om deze zeedieren in gevangenschap groot te brengen, zodat wetenschappers hun genen kunnen onderzoeken en de geheimen van hun vreemde, bijna buitenaardse manieren kunnen leren.

Decennia lang is veel van het fundamentele onderzoek in de biologie gericht geweest op slechts enkele, goed bestudeerde modelorganismen zoals muizen, fruitvliegen, wormen en zebravissen.

Dat komt omdat deze beestjes gemakkelijk in het laboratorium te houden zijn en wetenschappers hebben uitgewerkt hoe ze hun genen routinematig kunnen veranderen, wat leidt tot allerlei inzichten in gedrag, ziekten en mogelijke behandelingen.

"Met deze organismen kon je begrijpen wat genen deden door ze te manipuleren", zegt Josh Rosenthal, een andere bioloog bij MBL. "En dat werd echt een onmisbaar onderdeel van de biologie."

Maar het betekent ook dat de basisbiologie veel van het dierenrijk heeft genegeerd, vooral de meer exotische bewoners.

"We missen echt, zou ik zeggen, de diversiteit van de oplossingen van de biologie voor problemen", merkt Rosenthal op.

Daarom maakt hij deel uit van de inspanningen om inktvissen en octopussen haalbaar te maken om in het laboratorium te bestuderen, zodat onderzoekers hun geavanceerde brein en ongewoon gedrag kunnen gaan verkennen.

Een incubator voor koppotigen gebouwd van een frisdrankfles (links) in het Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts. Binnenin bevinden zich embryo's van flamboyante inktvissen, een bijzonder kleurrijke soort. Een close-up (rechts) toont flamboyante inktvisembryo's. Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium onderschrift verbergen

Een incubator voor koppotigen gebouwd van een frisdrankfles (links) in het Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Massachusetts. Binnenin bevinden zich embryo's van flamboyante inktvissen, een bijzonder kleurrijke soort. Een close-up (rechts) toont flamboyante inktvisembryo's.

Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium

Maar het is een uitdagende onderneming. Bijna alle octopussen zijn niet sociaal - ze zullen elkaar aanvallen - en moeten in aparte omhuizingen worden gehouden. Bovendien zijn koppotigen erg gevoelig voor de chemie van het water dat hen omringt. Ze groeien ook extreem snel en dat betekent dat ze veel levend voedsel nodig hebben om die groei te voeden.

De MBL-onderzoekers hebben zich gericht op soorten van over de hele wereld die klein, relatief winterhard zijn en zich snel voortplanten. De pygmee zebra-octopus groeit bijvoorbeeld slechts tot de grootte van een druif en legt gedurende zijn hele leven talloze klauwen eieren.

"Het is de enige plek op aarde waar je naartoe kunt gaan waar we een aantal van deze soorten kweken in elke levensfase, door opeenvolgende generaties, met als doel een genetisch handelbaar systeem te creëren", zegt Grasse. "We gaan door met het opschalen van dit programma naarmate meer en meer wetenschappelijke gemeenschappen erbij betrokken raken. We hebben al een geweldige respons gezien in de twee jaar dat we hier zijn."

"We houden elke week een telling," voegt hij eraan toe, "en op dit moment hebben we ongeveer 3.000 koppotigen onder onze hoede."

Een bezoeker van het lab kan echter bijna geen van de dieren zien, omdat ze zich graag verstoppen. Grasse opent een plastic bak en reikt in het water om een ​​kleine terracotta pot eruit te halen. Binnen schuilt een Californische tweevlekoctopus.

"Ze is daar beneden - je kunt haar oogbol een beetje zien kijken naar ons", zegt Grasse, en legt uit dat de octopus op haar eieren zit in deze donkere omheining. Ze spuit wat water naar hem op.

Tanks die werden gebruikt om koppotigen te kweken in het Marine Biological Laboratory. Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium bijschrift verbergen

Tanks die werden gebruikt om koppotigen te kweken in het Marine Biological Laboratory.

Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium

Deze soort was de eerste octopus waarvan de volledige genetische sequentie werd gepubliceerd, een wetenschappelijke prestatie voor onderzoekers in 2015 die hielp bij het lanceren van deze poging om koppotigen in een nieuw onderzoeksinstrument te veranderen.

"Uiteindelijk heb ik het octopusgenoom gesequenced omdat ik geïnteresseerd ben in hoe je een raar dier maakt", zegt Carrie Albertin, die nu bij MBL werkt. "De meeste van hun genen hebben enige gelijkenis met genen die wij hebben en andere dieren hebben. Hun naaste verwanten zijn mosselen en slakken. Maar ze lijken net zo buitenaards."

Ze merkt op dat ze van ons zijn gescheiden door honderden miljoenen jaren van evolutie.

"Cephalopoden zijn dit fantastische voorbeeld van een volledig onafhankelijke evolutie van grote hersenen", zegt Albertin. "Ze hebben deze mooie, fantastische, uitgebreide hersenen."

Shots - Gezondheidsnieuws

Octopussen worden vreemd knuffelig door de stemming Drugsecstasy

Tweerichtingsverkeer

Verschuivende kleuren van een octopus kunnen wijzen op een rijk, smerig sociaal leven

Bovendien kunnen deze dieren hun huidskleur veranderen, armen opnieuw laten groeien en zich door het water voortbewegen met behulp van straalaandrijving.

De genetische sequenties van meer koppotigen worden ontcijferd, met als meest recente die van de Hawaiiaanse bobtail-inktvis. "Mensen werken aan de genomen voor een heleboel verschillende koppotigen", zegt Albertin. "Ik denk dat er binnenkort nog een paar uitkomen."

Het kennen van alle genen is slechts een begin voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in deze dieren. De voor de hand liggende volgende stap is proberen te sleutelen aan die genen, om te zien wat er gebeurt als ze worden verstoord.

Een close-up toont de juveniele Californische tweevlekoctopus (links). Rechts is een volwassen Hawaiiaanse bobtail-inktvis te zien. Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium bijschrift verbergen

Een close-up toont de juveniele Californische tweevlekoctopus (links). Rechts is een volwassen Hawaiiaanse bobtail-inktvis te zien.

Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium

Het laboratorium van Rosenthal heeft hard gewerkt om een ​​koppotige genetisch te veranderen, en hij zegt dat ze het het afgelopen jaar "aantoonbaar" hebben gedaan, hoewel hij opmerkt dat "niemand dit nog heeft gepubliceerd en dat dit echt werk in uitvoering is."

Hij pronkt met foto's van een normale Hawaiiaanse bobtail-inktvis en vervolgens een spookachtige albino die zijn laboratorium heeft gemaakt door een pigmentatie-gen te verstoren.

Uitzoeken hoe dit te doen was arbeidsintensief. Onderzoeksassistente Namrata Ahuja zit achter een microscoop, waar ze keer op keer genbewerkend materiaal injecteert in kleine inktvisembryo's.

"Je krijgt bijna elke dag embryo's en hun legsel dat ze leggen kan variëren van 50 tot 200 eieren in één legsel", legt ze uit. "Dus als je er zoveel op één dag krijgt, vijf dagen per week, dan klopt dat."

De wetenschappers hebben moeten uitzoeken welke naalden het beste voor deze injecties kunnen worden gebruikt en hoe ze de groei van pas uitgekomen inktvissen het beste kunnen ondersteunen. Het is allemaal onontgonnen terrein.

Ook de ethische vragen zijn nieuw. "Ik denk dat we ons heel erg zorgen maken over de ethiek rond deze wezens, vooral vanuit het standpunt dat het niet op federaal niveau wordt gereguleerd", zegt Rosenthal.

In de VS gelden dierenwelzijnsregels voor wetenschappelijk onderzoek niet voor dieren zonder ruggengraat, zegt hij, maar onderzoekers hebben hier toch veel tijd besteed aan het nadenken over een humane behandeling.

Een volwassen flamboyante inktvis grootgebracht in het Marine Biological Laboratory. Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium onderschrift verbergen

Een volwassen flamboyante inktvis grootgebracht in het Marine Biological Laboratory.

Met dank aan Tom Kleindinst/Marine Biologisch Laboratorium

"We hebben een soort van pionierswerk verricht om erachter te komen welke anesthesie nuttig is voor koppotigen", zegt Rosenthal, en ze werken om ervoor te zorgen dat de levensomstandigheden stressvrij zijn.

"We hebben geprobeerd hier preventief op te reageren, door samen te stellen wat volgens mij in de VS een uniek beleid is voor onderzoek naar koppotigen hier", zegt hij.

Want hoewel octopussen en inktvissen ongewervelde dieren zijn, zijn ze niet zo primitief als fruitvliegen en wormen - en dat is precies waarom wetenschappers ze willen bestuderen.


Octopus: contact maken

Volg een professor uit Alaska terwijl hij een dagoctopus in zijn huis grootbrengt en bestudeert en opmerkelijke ontdekkingen doet over zijn buitengewone intelligentie, persoonlijkheid en vaardigheden. Octopussen kunnen gezichten herkennen en communiceren met andere individuen.

Octopusgedrag fascineert mensen al eeuwenlang. Hun unieke vorm en vaardigheden vormen vaak de inspiratie voor buitenaardse wezens in sciencefiction. Nieuw in de wereld van het onderzoek naar koppotigen is de mate waarin deze intelligente dieren individuele persoonlijkheden zijn - in staat om gezichten te herkennen en met andere individuen om te gaan - wat allemaal een vreemde aanpassing is voor een dier dat denkt een asociaal bestaan ​​te leiden. Volg deze nieuwe wetenschap door het verhaal van een huisdierenoctopus en zijn evoluerende relatie met de gepassioneerde Amerikaanse wetenschapper die het bestudeert in Natuur – Octopus: Contact maken.

Dr. David Scheel, hoogleraar mariene biologie aan de Alaska Pacific University in Anchorage, voedt een dagoctopus op in een tank in zijn huis met hulp van zijn tienerdochter Laurel. Gezien de naam Heidi heeft de octopus een band met de Scheels, met herkenning van hun gezichten, opwinding wanneer de mensen in de buurt komen en een neiging om met Laurel te spelen. Scheel koppelt zijn ontdekkingen - waaronder ook Heidi's bewezen vermogen om van kleur te veranderen, puzzels op te lossen, gereedschappen te gebruiken en te ontsnappen door kleine ruimtes - met octopusbevindingen van over de hele wereld, wat de buitengewone intelligentie van deze ongelooflijke wezens verder bewijst.

"Octopussen volgden een ander evolutionair pad, waardoor ze anders waren dan alle andere intelligente dieren op deze planeet", zei David Scheel. “Ik ben minder geïntrigeerd door de verschillen en meer geïnteresseerd in onze overeenkomsten. Wat voor connectie is er mogelijk met een dier met drie harten en blauw bloed dat door zijn aderen stroomt? Het was een voorrecht om een ​​relatie te hebben met zo'n vreemd en wonderbaarlijk wezen."

VERTELD DOOR
DAVID SCHEEL

GESCHREVEN EN GEPRODUCEERD DOOR
DAVID ALLEN

UITVOEREND PRODUCENT
DAVID ALLEN

GEREGISSEERD DOOR
ANNA FITCH

EDITOR
RICHARD WILKINSON

EXTRA REDACTEUR
SARAH KANON

DIRECTEUR FOTOGRAFIE
ERNIE KOVACS

AANVULLENDE FOTOGRAFIE
JOHN SHAW

MUZIEK GECOMPONEERD & UITGELEID DOOR
FRASER PURDI

ASSISTENT PRODUCENT
DAVID JOHN

LIJNPRODUCENTEN
CHRISTELIJK NEDERLAND
GEORGE CHIGNELL

EXTRA CAMERA
SOREN SIBERETS

DUBBING MIXER
MATT COSTER

KLEURRIJST
DAN GILL

GRAFIEK
ELOISE KNOFLOOK

ONLINE-REDACTEUR
EDWARD GIBBS

SUPERVISOR POST-PRODUCTIE
CHRISTOPHER GENT

ONDERZOEKER
SAM WIGFIELD

PRODUCTIECORDINATOREN
NAOMI SUMPTER
JADE WHELDON

ONTWIKKELINGSPRODUCENT
GABY BASTYRA

ARCHIEF
PETER GODFREY-SMITH
MATTHEW LAWRENCE
DAVID SCHEEL
STEFAN LINQUIST
MARTIN HING
STEPHANIE KANSELER
ELORA KOOISTRA
NHNZ
GETTY IMAGES/BBC MOTION GALLERY
IDEACOM
NATIONAAL GEOGRAFISCHE CREATIEF
NATUURBEELD
KQED
NIEUWSFLARE
JUNKIN-MEDIA
CNN
COLIN MASLEN
SHUTTERSTOCK

SPECIALE BEDANKT
LAUREL SCHEEL
MATTHEW LAWRENCE
DALE SANDERS
BRET GRASSE
JASON COPP
HET MARINE LIFE CENTER, BELLINGHAM, WA
MARIENE BIOLOGISCH LABORATORIUM, WOODS HOLE, MA
ALASKA PACIFIC UNIVERSITY
KEVIN IZUMI
WEYMOUTH SEA LIFE AVONTUURPARK
DE TONMO-GEMEENSCHAP
NATHAN HOLLENBACK

VOOR DE BBC

BEWERKEN ASSISTENT
ALAN NEAL

PRODUCTIE COORDINATOR
JOANNA MANLEY

PRODUCTIE MANAGER
PAULINE POORTEN

SERIE PRODUCENT
HOLLY SPEARING

SERIE BEWERKER
ROGER WEBB

VOOR DE NATUUR

SERIE BEWERKER
JANET HESS

SENIOR PRODUCENT
LAURA METZGER LYNCH

CORDINERENDE PRODUCENT
JAYNE JUN

GEASSOCIEERDE PRODUCENT
JAMES F. BURKE

RECHTSBIJSTAND
BLANCHE ROBERTSON

DIGITALE PRODUCENT
HEATHER TONER

SOCIALE MEDIA-EDITOR
KAREN HO

BETROKKENHEID VAN HET PUBLIEK
CHELSEY SAATKAMP

BUDGET CONTROLLER
JAYNE LISI

ONLINE EDITOR
STACEY DOUGLASS MOVERLEY

ADDITIONAL VOICEOVER
ALLAN PECK

RE-RECORDING MIXER
JON BERMAN

ORIGINAL PRODUCTION FUNDING PROVIDED IN PART BY
The Arnhold Family
Sue and Edgar Wachenheim III
The Fairweather Foundation
Kate W. Cassidy Foundation
Kathy Chiao and Ken Hao
Lillian Goldman Charitable Trust
Filomen M. D’Agostino Foundation
Rosalind P. Walter
Sandra Atlas Bass
Doris R. and Robert J. Thomas
Bradley L. Goldberg Family Foundation
The M. & H. Sommer Foundation
The Sun Hill Family Foundation
Corporation for Public Broadcasting

SERIES PRODUCER
BILL MURPHY

EXECUTIVE PRODUCER
FRED KAUFMAN

A PASSION PLANET LTD PRODUCTION FOR THIRTEEN PRODUCTIONS LLC AND BBC IN ASSOCIATION WITH WNET

THIS PROGRAM WAS PRODUCED BY THIRTEEN PRODUCTIONS LLC, WHICH IS SOLELY RESPONSIBLE FOR ITS CONTENT

© 2019 BBC
ALL RIGHTS RESERVED

♪♪ This may be the closest we come to meeting an alien on Earth -- the octopus.

They couldn't be more different from us.

But is a connection possible?

SCHEEL: You look at them, and you feel like they're looking back.

After years of studying octopuses in the wild, one man was driven to find out.

SCHEEL: I am going to fill my living room with a large tank of salt water.

He'll bring an octopus into his home. SCHEEL: It's coming. It's coming.

. and introduce her to the family.

LAUREL: Her arm is now up my sleeve.

LAUREL: Heidi, you're being -- you're being naughty.

You know, she comes over to the wall of the tank and just kind of like all excited to see you.

Every encounter turns what we know about these alien creatures on its head.

♪♪ ♪♪ ♪♪ ♪♪ SCHEEL: We take our way of existence for granted, but there are other ways of being.

♪♪ The octopuses followed a different evolutionary path, making them different from all the other intelligent animals on this planet.

I'm less intrigued by the differences and more interested in our similarities and the nature of a relationship I might have with such a creature.

This year, I got to experiment with an idea.

♪♪ What would I find out if I invited an octopus. into my home?

What kind of a connection is possible with an animal that has three hearts and blue blood running through its veins?

I'm professor of marine biology at Alaska Pacific University, here in Anchorage.

I've studied all sorts of animals, but for the last 25 years, my focus has been on. octopuses.

Juniper is away at university right now, and Laurel is with me about half the time -- lives here.

Laurel is 16. She's in 10th grade.

We should check with her, make sure Dad hasn't screwed that up.

You're 16 right? In 10th grade?

LAUREL: Yep. SCHEEL: There we go.

[ Chuckles ] ♪♪ I'm going out on a limb a little, taking my octopus fascination one step further.

I'm going to fill my living room with a large tank of salt water.

My daughter's in and out of the house, but she was eager to have a pet, and so this is a compromise between a girl who really wanted a dog and a dad who's overly interested in octopuses.

Actually it's not a compromise. [ Laughs ] I got the octopus.

Yeah, we have the lamp. LAUREL: Lit.

SCHEEL: Yeah, so it's lit and, um. Inviting an octopus into your home, is no small undertaking.

♪♪ This new setup is gonna allow me to spend more time with an octopus than I have been able to do otherwise.

♪♪ Here in Alaska, I work with the species that's native to these cold waters -- the giant Pacific octopus.

But I wanted something that was different, something that will be new to me -- a warmer-water species that's faster and more active.

This is a species that's been kept in aquariums to be studied for its intelligence.

It's an octopus cyanea, known as the day octopus.

They call it that because, unlike some other octopus species, these guys are active during the day, and so you get to see them more.

Well, just a minute I'll put you in the tank.

I mean, I guess the big thing for me about keeping an animal in the home is it's just more relaxed.

If I don't want to do anything, I don't have to do anything.

I can just see what the animal does.

And I'm not trying to do science here.

I'm just trying to think a little bit, so it's just a chance to be more available and more present for whatever the animal is living day to day.

She's very careful to keep her eyeball in view of mine.

And she's already checking me out.

I always get the sense when I'm scuba diving that they play this game with you.

♪♪ Octopuses adapt their environments around them to their own liking.

They clean out a hole, under a rock or in a crevice, blowing out sand and debris with their siphon.

And at that point, it is not just shelter -- it's home.

♪♪ [ Sniffles ] Hey, there. Are you interested in some food?

Oh, there it is. She's definitely feeling for it.

Oh, oh, oh, she's after the tube not the crab.

Alright, look at the color pattern.

That is a satisfied octopus.

I like the texture she's put on.

She didn't have that before.

The papillae coming up around the eye and the sort of bumps and things all over her head.

Now she at least will know that the tube and the environment have interesting possibilities.

♪♪ ♪♪ ♪♪ Laurel is also going to be helping me take care of the octopus.

You know, the octopus was very happy to see Laurel every day.

♪♪ LAUREL: Hello. SCHEEL: Laurel was just glad to have a pet that was glad to see her.

I think a lot of her pets were kind of indifferent to her -- her goldfish and her rabbit outside.

So an octopus is kinda fun 'cause it comes running.

LAUREL: It looks like she's coming back over.

SCHEEL: Laurel would send me little video clips of the octopus getting up and waiting on the glass and ready to play.

And I -- You know, I'm sure Laurel looked forward to it every day.

LAUREL: Want to come here, Heidi?

Some of the things that she would do reminded me of what, like, dogs would do.

Oh! You're already up here. Come here!

You know, she comes over to the wall of the tank and just kind of like all excited to see you.

And so, being an intelligent animal means you need a lot of stimulus, so being played with or having just, like, interactions with people is entertaining for her.

SCHEEL: Laurel, at times, she'd sit for 30 minutes with the octopus just holding onto her and wait for it to let go.

LAUREL: Now she took something. [ Chuckles ] SCHEEL: So she'd sit there with her hand in the aquarium for 30 minutes.

So, they're pretty affectionate.

LAUREL: She's filming more of the sand right now.

Well, now she's filming me. [ Laughs ] Hi, Heidi!

The reason we call her Heidi was 'cause when we first got her, she spent a very, very long time in her den, and she was just hiding the whole time.

And she didn't seem to want to come out.

And then basically once we taught her that we meant food, she just grabbed on and was like, 'Okay, I'm keeping you with me.'

SCHEEL: The cephalopod community -- we're all excited about octopuses and we're a fairly close-knit group of researchers -- share all kinds of different experiences and advice.

Well, hi, there! GRASSE: Hi, David, how you doing? SCHEEL: Alright, how are you?

Bret is an expert on the early stages of cephalopod life -- that group of animals that includes octopuses, cuttlefish, and squid.

GRASSE: So how's everything going over there?

'Cause I've never kept an octopus in my living room before. [ Chuckles ] SCHEEL: You want to take a look at the setup?

GRASSE: Yeah, I'd love to! SCHEEL: Alright.

Let's see if I can get the computer over there and show you.

So she's actually out right now. GRASSE: Oh, yeah.

She's got good marbled coloration going on there.

SCHEEL: My day octopus is already a few months old.

But at Bret's lab, we can get a glimpse into the first few weeks of a cephalopod's life.

GRASSE: We're, you know, watching the mother until she starts going through her egg-laying phase.

And once she starts laying her eggs, she'll sit there and pulse jets of water over her eggs.

And what that does is basically keep them oxygenated, and the eggs continue to develop until they get to basically look almost like little octopuses inside of each individual egg.

And then we know they can kind of hatch at any time.

♪♪ SCHEEL: This is one of the few places you can see octopuses hatch from the egg.

♪♪ ♪♪ From this moment, octopuses are on their own.

The first instinct of this hatchling is to construct a den out of whatever it can find.

♪♪ Baby bobtail squid hide by sticking grains of sand to their bodies with a mucus extruded from their skin.

These are all hardwired little predators.

They don't hesitate to take down prey, even when it's two or three times their size.

♪♪ Their color-changing cells start flashing while they're still in the egg.

Three types of cells with neural control make color change almost instantaneous.

These young pyjama squid use this to produce their signature striped pattern.

But there is one cephalopod that is the master.

♪♪ Just a few centimeters long, these baby flamboyant cuttles can beguile anyone with a shape-shift, that is out of this world.

♪♪ ♪♪ The day octopus can also perform an extraordinary display with their skin.

♪♪ And I already have some experience with these octopus in the wild.

I've been in the water with them on the southwest coast of Madagascar, working with the local Vezo fishermen, designing a way to census the octopus population.

♪♪ Reece has an amazing ability to find the octopus in amongst the coral.

REECE: You see there, the head? SCHEEL: Oh, yeah. Ja.

REECE: You see? SCHEEL: Yeah.

It's amazing to me how fast they are here.

The octopuses in Alaska -- they're kind of big, slow giants, and these guys are just quick and agile and limber, and they're -- Really, everything they do, they seem to do it at ramped-up speed.

I've had them in my hands, and then they're already gone.

And then I look over, and Reece has caught it again.

[ Chuckles ] REECE: [ Indistinct ] ♪♪ SCHEEL: The day octopus is a master of camouflage.

♪♪ Its skin can change color in milliseconds.

And it can use muscles on the surface of its skin. to change texture, as well.

And this species has recently been recorded demonstrating an incredible behavior with its color displays.

It's a display called 'passing cloud.'

It's just so stunningly beautiful.

♪♪ ♪♪ The thing about passing cloud is it's a very impressive physiological ability.

And at the same time, it's a bit of a mystery.

The most common theory you hear is that octopuses are using passing cloud to startle its prey and trap it in the web of its arms.

♪♪ ♪♪ My octopus is showing impressive color changes of her own.

♪♪ Observing what we're doing.

We've seen how closely the octopus we have here at the house is watching our eyes.

You look at them, and you feel like they're looking back.

And so, when you have an animal that's that attentive to another animal's eyes, that is very suggestive of high level of awareness of the world.

♪♪ ♪♪ Well, scientists do find questions about octopus intelligence particularly intriguing.

At the Seattle Aquarium, they did some experiments, giving different objects to octopuses, and recorded what happened.

♪♪ ♪♪ In one of the most telling experiments, the researchers put a pill bottle in the tank with just enough air in it to float.

There was no food or anything to be gained here, but still, a few octopuses found reason to be interested.

Nothing happened at first, but after the fourth time, the octopus would -- would bounce -- take the pill bottle, and blow it out into a stream of water that was circulating around the tank -- there it goes. . and the water would bring the pill bottle back to the octopus again, and it would start the whole thing over again.

It would do it again and again -- blowing the pill bottle into the water until it came back, and then blowing it back into the water again.

A bit like bouncing a ball.

The conclusion from this experiment was simple.

It fit all the criteria for play.

Play, of course, is something that intelligent animals do.

And Laurel spends many hours playing with Heidi.

LAUREL: [ Chuckles ] Now, now she's -- Now you say hello to me.

SCHEEL: Octopuses have up to 240 suckers on their arms.

Each has sensitive chemical receptors.

Heidi can touch and taste Laurel at the same time.

LAUREL: She just lightly jetted at me.

She doesn't want me to leave.

SCHEEL: Octopus also have estrogen, like humans do.

Is it possible that Heidi can be detecting the estrogen on Laurel's skin?

Does Heidi maybe taste the difference between males and females?

LAUREL: Heidi! [ Laughs ] Her arm is now up my sleeve.

Heidi, you're being -- you're being naughty.

She's lifting herself almost all the way out of the tank right now.

Now I'm wet. [ Chuckles ] SCHEEL: The idea of Laurel having any kind of relationship with a mollusk is extraordinary when you think about it.

This is an animal that has 600 million years of distance from us.

That's almost as deep as any divide can be between two animals.

With three hearts, no bones, a beak with a venomous bite, and a gut that runs through its brain, to one point of view, the octopus is completely alien.

As science-fiction movies have long demonstrated, humans spend a lot of imagination dreaming up what it might be like to meet an alien.

♪♪ In the latest blockbuster, 'Arrival,' the filmmakers imagine what it might be like to encounter a species that changes the way we think about the universe.

♪♪ And I think it's an important observation that they culminate this encounter with cephalopod-like figures from outer space.

♪♪ To really understand quite how alien octopuses are to us and to every other intelligent form of life on Earth, we need to appreciate the unique evolutionary path of the octopus on the tree of life.

It's Octopus Lecture 101 for my students.

Okay, what does the tree of life look like?

Here are a couple of artistic versions.

They're just to give you a quick overview.

Here's the plants. Here's the animals.

This is the branch that has the. To meet the common ancestor, of humans and octopus, you would have to travel back in time more than half a billion years -- millions of years before any animal crawled out of the ocean onto the land.

So here's the octopus, and here's the human, and their last common ancestor is something that was fairly like a flatworm.

And what would this common ancestor look like?

Well, maybe a little bit like this -- a small, flat worm.

Barely any eyes to speak of with a cluster of neurons forming just a pinprick of a brain.

♪♪ From this beginning, one path of evolution gave rise to every bird and every reptile, every mammal, all of them, us included, all adaptations from this common ancestor -- designs of eyes and brains and hearts becoming ever more sophisticated and more varied.

That was the path for every intelligent animal, except for one.

That is why people talk about meeting an octopus being like meeting an alien, because. octopus branch of life evolved on its own separate track, inventing its own version of an eye, its own version of a brain, its own version of a heart.

The octopus is a unique expression of evolution, so any contact I have with these animals is possible because evolution built our eyes, our minds, our behavior twice over.

There is no other intelligent animal on the planet that has evolved separately from all the other animals, in this way.

And this is why people are so fascinated to make contact and to understand every facet of this very particular sentience.

♪♪ In aquarium tanks all around the world, octopuses have been put through their paces.

♪♪ They have solved complex mazes, even learned symbols, passed memory tests for their rewards.

Applying diverse behaviors to novel situations.

When you stack them one on top of another, that's what we call intelligence.

And the unique evolutionary journey of the octopus. Come on, Heidi.

. makes this intelligence particularly intriguing.

For a start, the intelligence of an octopus is not just gathered as one lump in its head, like it is with us.

Parts of the octopus intelligence are distributed in its arms.

And that means that, to some extent, the body can be its own controller rather than having a body being driven entirely around by the brain.

Eight arms independently gathering data and reacting to the world around them.

♪♪ All kinds of intelligence require feedback.

I think that's why humans are intelligent, is 'cause we just, you know, know you try and you learn from your errors.

So, trial and error is really the intelligent thing.

And octopuses make trial and error do more than you might expect.

♪♪ ♪♪ Our understanding of octopus intelligence took another leap forward when, in Indonesia, in 2009, researchers reported a veined octopus doing something truly remarkable.

It was a discovery that would put our understanding of the octopus onto a new level of sentience, occupied by only a few species of animals.

Living on the sandflats, they have very few places to hide.

But this octopus has a unique solution to the problem.

♪♪ It carries half a coconut shell with it.

♪♪ But it needs to find something else to complete the set.

Two coconut halves -- a perfect shelter.

♪♪ What is remarkable about this discovery is how the octopus dismantles its home. . carries it around. ♪♪ ♪♪ . uses it to hide and to ambush prey.

And now it's putting it back together again.

This octopus is thinking ahead.

The octopus has to anticipate to carry that awkward object around and then correctly assemble the separate parts to create a single functioning tool.

And less than 1% of all animals have ever been seen to use tools.

And it's not just science that is starting to take notice of the extraordinary octopus.

Laurel is showing me all the attention these animals are getting from people.

LAUREL: I've seen Heidi do this before.

So, my real question on this one is who's taking the video?

Is it another octopus who's stolen a GoPro?

LAUREL: [ Laughs ] Maybe he's filming himself.

SCHEEL: Oh, yeah, a video blog!

And he's like, 'Look at this strange thing that came and found me.'

[ Laughs ] SCHEEL: We're no longer just eating octopuses.

People are meeting them now, making contact in the ocean.

WOMAN: I held the fish in front of his shell and he grabbed it from my hand.

He touched my finger with his arm, and I think that we were both a bit surprised, so we both pulled back.

This time, he grabbed my finger and he tried to pull my finger inside. SCHEEL: This clip has 11 million hits!

WOMAN: He was punching the fish away with his arms.

It was the funniest thing I've ever seen -- this octopus trying to punch away little fish.

LAUREL: [ Laughs ] WOMAN: It was definitely the coolest encounter I've had with an octopus.

I tried to see how he responds to different objects, like a conch shell or a mirror, but he never really responds the way that I expect.

I went on holiday, and I didn't see him a few days before, and I was worried he wouldn't be there anymore when I came back.

He swam up to me, and he touched my foot.

SCHEEL: '985 clams disliked this video.' [ Laughs ] LAUREL: [ Laughs ] That's funny.

SCHEEL: This one also went viral.

It wasn't hard to get Heidi to demonstrate these impressive skills of contortion.

She doesn't have a skeleton.

Octopus are able to squeeze through the smallest of gaps.

Keep coming. You can do it.

I need to be very careful.

This ability makes Heidi a real escape risk.

She is quite capable of leaving the tank if she gets a chance.

In fact, octopus can move across land with surprising ease.

[ Seagulls squawking ] In Northern Australia, it's part of the hunting strategy of the Abdopus octopus.

♪♪ Octopus have gills, so they can't survive out here for long.

But they do absorb some oxygen through their skin. . allowing them enough time to find a new rock pool with new opportunities.

♪♪ And leaving the water is not just being seen in the wild.

There's stories everywhere.

There's far more stories than there are data.

♪♪ One story tells of a trawler in the English Channel and an octopus caught in a net and left on deck.

Somehow, it manages to slither from the deck, down the companionway, into the cabin, and hours later is found hiding in a teapot.

NEWS REPORTER: Now we turn to a tale of escape - a daring act by an octopus.

Inky the octopus. SCHEEL: In a New Zealand aquarium, another octopus, named Inky, becomes famous on the news when it was reported for escaping its tank and crawling across the floor, disappearing down a drain, escaping to the sea.

NEWS REPORTER: The manager of the Aquarium says Inky will not be pursued.

SCHEEL: Some of my favorite stories are about pet octopus popping out of their tank to snack on their neighbors.

My investigations into this suggest an octopus leaving its tank to grab a snack does happen.

That is probably urban legend.

[ Dog barking ] [ Birds chirping ] Back in our living room, Heidi has become a fully-fledged, consummate predator.

Sometimes, when Heidi hunts, before the attack, she might be camouflaged.

But as she gets ready, she'll drop all her camouflage. . and then there's this ghostly white form. . and then pounce.

♪♪ While she's a master of her environment. MAN: . invigorated by daily sunshine. SCHEEL: . she is also taking part in our lives outside the tank, adapting to our daily routine with remarkable ease.

LAUREL: We'd come in, we'd turn on the TV, we'd sit down, and a couple of minutes later, she'd move over to the front of the tank, closer to the TV.

She started doing that pretty much every time we would come into the living room to watch TV.

And so, we'd have TV time with the octopus.

♪♪ ♪♪ I think this is how she would orient herself if she's actually watching it, 'cause her eyes just moved so that they're more facing towards the TV.

MAN: An oceanic wanderer stops by to be cleaned. LAUREL: There seems to be, like, very subtle changes, like slight widening of eyes and, like, a slightly faster breathing.

MAN: . invigorated by daily sunshine, marine life flourishes. SCHEEL: But is Heidi really watching TV with Laurel?

The idea isn't as far-fetched as it sounds.

Researchers, for a long time, have used video to show cuttlefish and octopuses and see how they react to it.

Are they signaling to one another?

Is there sort of a language of behavior?

So it's completely believable that Heidi is watching television.

MAN: . long distances along the reef in order to get here.

SCHEEL: But to what extent is she watching us?

Increasingly, we can see just how well Heidi recognizes us.

There is good evidence that she is aware of who we are.

So sometimes, I take extra measures to be someone else.

♪♪ ♪♪ This isn't an octopus horror show.

It's actually based on hard science.

There is plenty of evidence that shows octopus recognize people.

I'm gonna weigh Heidi today, and to do that, I've got to capture her so that I can lift her up on the scale.

And she might not like that, so I'm gonna wear a mask.

Well, you see, there's an interesting study that was done in 2008 that showed that octopuses in aquariums remember and recognize individual human faces.

The experiment dressed two people in identical uniforms.

One would feed the octopus. . the other would annoy the octopus with a bristly stick.

Within just a week, the octopus would move towards the person that fed them, and avoid -- or even squirt -- the annoying one.

And so, when I weigh Heidi, this just might make it a little easier for her to forgive me for capturing her and weighing her.

It's harder to tell in a living-room experience, but Laurel's quite convinced that Heidi showed a difference between the way she reacted to either of us and visitors to the house.

Recognizing people on the other side of the glass is an unlikely ability for a creature that comes from the ocean.

And there is a new dimension being added to this study of octopus intelligence -- personality.

Scientists have used the relationships between octopus and humans in an aquarium setting like this. LAUREL: Whoop, that's the first time that she's ever taken it away from me.

SCHEEL: . to demonstrate how individual octopus have their own personality.

And Laurel is certainly convinced about the particular character of our octopus.

LAUREL: Heidi's definitely a trouble maker.

When we feed her, she grabs onto you.

Heidi! And then she jets at you.

It's just cold. She got it right up my sleeve.

You know, you're trying to pull away with this octopus stuck to your arm and she's jetting water in your face and it's -- you know, she's trying to get attention and she doesn't want us to leave the room.

♪♪ SCHEEL: There have now been several studies that have looked for signs of personality in different cephalopods and typically find that there are individual personalities.

Bringing the octopus into an area of study normally reserved for animals like chimpanzees and dolphins is another milestone in the understanding of octopus intelligence and certainly the first time for an invertebrate.

♪♪ This experience with the octopus in our living room helps me understand a little more about how they experience the world, but it also highlights a paradox -- one of the cephalopod mysteries.

Scientists have a model that suggests that some of the things that go along with intelligence are longer life-spans and complex social lives.

Neither of those things apply to octopuses.

They live short lives, and they spend them alone.

The fact that octopuses are solitary seems at odds with how Heidi can have this kind of intelligent relationship with us at all.

Recently, I've been investigating a unique discovery in Australia. Attagirl.

. one that suggests octopuses may not always be solitary after all.

This extraordinary discovery happened in 2009 in a small bay not that far from Sydney Harbor.

A diver named Matt Lawrence plunged over the side of his boat.

And drifting along, just exploring in areas of the bay that everyone else found were pretty boring.

And in the middle of a silty area, he came across something very unexpected. . piles of empty scallop shells.

And in amongst the scallop shells, about a dozen octopuses had made their homes.

♪♪ We have nicknamed the site 'Octopolis,' although it's hardly a city of octopuses.

But an aggregation like this is unheard of anywhere else in the world.

♪♪ I'm helping to try and find out what's going on here.

And working with Matt, we are putting some remote cameras down to get a closer look at the behavior at this unusual site.

We want to capture the, sort of, natural behavior, and Matt started putting GoPro down -- you know, one or two GoPros on the site to sort of film the octopuses when divers weren't around.

And so, it's kind of exciting to come back and track what's going on with the octopuses from moment to moment.

♪♪ LAWRENCE: So that's the octopus. SCHEEL: Yeah, it's pulling down another camera. LAWRENCE: . taking over the camera now, the main one.

No wonder we can't keep the cameras alive.

SCHEEL: They take a beating.

LAWRENCE: I love it when this happens and then another video records the octopus vandalizing our cameras.

SCHEEL: [ Laughs ] And when the cameras aren't getting pulled apart, they are recording social interactions that you simply can't see anywhere else.

They appear to signal to one another.

They make themselves look really dark and conspicuous and large when they're approaching, and rather flat and pale when they're retreating.

You see octopuses reaching towards each other.

I wouldn't want to speculate yet what that is, but they're interacting.

So this is more of that signaling, but why does the approaching octopus evict this one and not that one?

I wonder if it's possible that they're, like, recognizing one another.

SCHEEL: . that they prefer one animal over another.

You know, like a smaller rival male. LAWRENCE: It's the high five. SCHEEL: Oh, yeah, there it is.

LAWRENCE: Go over and touch each other and just -- yeah.

♪♪ SCHEEL: Octopolis is sort of a wonderland.

It's just kind of awe-inspiring.

There's octopuses side by side in adjacent dens, and that's so surprising for an animal that we always thought was solitary.

You see octopuses approaching one another and chasing one another.

We see them wrestle with one another, which is always fairly spectacular 'cause it's like watching two umbrellas have a fight.

[ Laughs ] ♪♪ What makes Octopolis unique is that this is a spot where the conditions occur that force social skills upon the octopus.

It does sort of shake up the cephalopod world a little bit to think that octopuses may have to deal with one another and, in doing so, sort of hone their social skills.

♪♪ The research has only just begun, and we'll need to work out how these environmental conditions might create what we thought did not happen. . octopuses living side by side with one another.

Each new discovery makes a little more sense of how Heidi can have a relationship like she does with Laurel and me.

♪♪ ♪♪ Having an octopus in our living room has enabled us an intimacy not possible in the lab.

And last night, I witnessed something I've never seen recorded before.

♪♪ You know, if she is dreaming, this is a dramatic moment.

♪♪ You could almost just narrate the body changes and narrate the dream.

So, here she's asleep, she sees a crab, and her color starts to change a little bit.

Octopuses will do that when they leave the bottom.

♪♪ This is a camouflage, like she's just subdued a crab and now she's going to sit there and eat it and she doesn't want anyone to notice her.

It's a very unusual behavior to see the color come and go on her mantel like that.

I mean, just to be able to see all the different color patterns just flashing, one after another.

You don't usually see that when an animal is sleeping.

This really is fascinating.

But, yeah, if she's dreaming, that's the dream.

[ Laughs ] The solitary octopus does not fit our theories of how animal intelligence can evolve, and yet it is.

And there is another thing about the octopus which also contradicts our theories on the development of intelligence.

It is something Laurel and I will soon have to come to terms with because most octopus live for only a year or two at most.

It is incredible that octopus can become so sophisticated in such a short time.

♪♪ There is a connection here that crosses a divide not just from air into water, but also across half a billion years of separation.

And it's been a privilege to have a relationship with such a strange and wonderful creature.