1. oldal

Több millió évvel ezelőtt néhány pók felhagyott a klasszikus, kerek pókhálók szövésével, és új stratégiát kezdett alkalmazni. Nem egyszerűen megültek hálójukban, és kivárták, hogy abba beleakadjon egy-egy áldozat, hanem vízszintes hálókat szőttek, amelyeket úgy használtak, mint az ember a horgászstégeket. Mai leszármazottaik, a törpepókok ragacsos fonalakat lógatnak le szabálytalan hálóikból, és ezekkel kapják el az arra járó rovarokat.

2008-ban Hilton Japyassú brazil kutató hasonló váltásra vette rá 12 különböző keresztespókfaj tagjait, amelyeket a szabadból gyűjtött össze. Megvárta, amíg az állatok létrehozzák klasszikus, kerek hálójukat, majd elvágott néhány tartófonalat, hogy a háló lelógjon a talajon mászkáló rovarok közé. Amikor egy-egy áldozat belegabalyodott a fonalakba, nem minden pók tudta olyan ügyesen magához csévélni a zsákmányt, mint a törpepókok, de akadt néhány, amelyik kifejezetten profinak bizonyult. És arra mindegyikük azonnal rájött, hogy két első lábával kell feltekerni a „horgászzsinórt”.

Japyassú kísérlete eredményei kapcsán azon kezdett gondolkodni, hogy vajon mi járhat a pókok fejében, amikor egy új problémával találják magukat szembe. Honnan tudták, mit kell tenniük, hogy magukhoz vontassák a zsákmányt? Honnan ered ez az újfajta tudás? A pókok fejéből vagy talán a megváltoztatott hálóval való interakciókból emelkedett elő?

Idén februárban Japyassú és kollégája, Kevin Laland merész válasszal állt elő a kérdésekkel kapcsolatban. Új tanulmányukban amellett érvelnek, hogy a pókok hálója legalábbis az állatok érzékszerveinek egyikének, de az is lehet, hogy egyenesen a kognitív rendszer szerves részének tekinthető. Ha a szakértők megállapításai helytállóak, a pókhálók a kiterjesztett kogníció iskolapéldái lehetnek. Utóbbi fogalmat az emberi gondolkodás kapcsán alkotta meg 1998-ban két filozófus, Andy Clarck és David Chalmers.

Clarck és Chalmers saját teóriájuk megalkotásakor olyan tevékenységekre gondoltak, mint a bevásárlólista ellenőrzése vagy a kiosztott kártyalapok átrendezése, hogy azok gyorsabban átláthatók legyenek. Véleményük szerint mindezen jelenségek a belső gondolkodással együttesen egy kiterjesztett elmét képeznek, amelyet mindennapjaink során folyamatosan használunk.

A filozófusok körében az ötlet hamar elterjedt, rövidesen támogatók és kritikusok hada értelmezte és gondolta tovább a teóriát. És Japyassú kutatása is pontosan azzal a céllal született, hogy a kiterjesztett kogníció elmélete nem emberi fajokon is tesztelés alá kerüljön. A vizsgálat ennek megfelelően nagy port kavart. Egyesek szerint a szakértő célja csak annyi volt, hogy gondosan belenyúljon minden „trendi” és vitatott elméletbe, amely jelenleg foglalkoztatja a viselkedéskutatókat.

Japyassú és Laland tanulmányának következtetéseivel az ötlet támogatói közül is sokan vitatkoznak, és annyi bizonyos, hogy a vizsgálatot nem szabad összekeverni a filozófiával. A két szakértő ugyanakkor konkrét eszközöket talált ki egy elmélet tesztelésére, és ha ezt nem sikerülne bizonyítaniuk, akkor is érdekes új módot ötlöttek ki a pókok vizsgálatára. A hálók manipulálásával ugyanis egy sor más dolog is vizsgálható lehet.

Annak ötlete, hogy a pókok egyes „gondolatai” nem elsősorban azok agyában, hanem hálójukban születnek meg, ugyanakkor nagyon is beleillik számos, az állati kognícióval kapcsolatos megfigyelésbe. Sok faj tagjaira jellemző, hogy nagyon bonyolult módokon kerülnek kapcsolatba a világgal, miközben nem elsősorban agyukra támaszkodnak. Sőt: bizonyos esetekben még idegsejtjeik sincsenek. Hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy a nagy agy az intelligencia és a boldogulás kulcsa, de a legtöbb állat egyszerűen nem így működik, mondja Ken Cheng ausztrál viselkedéskutató.

A kiterjesztett kogníció mellett egyre több példát találnak a szakértők az élővilágban a megtestesült kognícióra is, amelynek lényege, hogy a gondolkodás egyes folyamatai az agyon túl a test más részeiben is zajlanak. Erre talán a legjobb példát a polipok jelentik. A nyolckarú fejlábúak híresen intelligensek, ugyanakkor agyuk csak egy nagyon kis részét képezi idegrendszerüknek. 500 millió neuronjuk kétharmada karjaikban található, ahol kisebb „agyakat” képez.

Binyamin Hochner, a jeruzsálemi Héber Egyetem kutatója úgy véli, hogy polipok megtestesült kogníciót használnak akkor, amikor az egyik karjukban tartott táplálékot a szájukhoz vezetik. Vagyis a szakértő szerint az idegi információk ilyenkor el sem jutnak a központi agyba, hanem csak a karban található alközpontba futnak be. Ez felel ugyanis a több ezer szívókorong és a hajlékony kar működtetéséért. Egyetlen központi agy számára ugyanis számítási rémálom lenne nyolc hasonló végtag koordinálása.

És a kísérletek valóban azt mutatják, hogy a polipok karjai nem úgy működnek, mint saját végtagjaink. Amikor a szívókorongok egyike táplálékot talál, egy jelet küld felfelé a karon, aktiválva az izmokat. Ezzel egy időben a kar tövéből is elindul egy hasonló aktiválási hullám, és ahol két jel találkozik, ott jön létre a végtagon a „könyök”, vagyis ott hajlik meg a kar. A korongra tapadt táplálék ilyen módon pontosan a szájba juttatható.

2. oldal

Ehhez hasonlóan a megtestesült kogníció részének tekinthető a méhek ultraibolya látása is. Sok állat rendelkezik olyan érzékekkel, amelyek saját érvényesülésük szempontjából fontosak. A méhek például olyan virágokat azonosítanak különleges szemeikkel, amelyek ultraibolya jeleket hordoznak. Ezek felismerésével egy sor más adat észlelése és feldolgozása feleslegessé válik, megkönnyítve a rovarok életét.

Vannak olyan állatok is, amelyek agyuk egy részét látszólag teljesen kívül helyezik az idegrendszeren. A nőstény tücskök például a leghangosabb hímeket keresik, és ebben elülső lábaikon található hallószerveik vannak segítségükre. A két „fül” a légcsövön keresztül összeköttetésben van egymással, így abból, hogy melyik rezeg erősebben, megállapítható, hogy melyik oldalon van a legerősebb hangforrás. A tücskök párkeresése során a külső információk észlelése és feldolgozása tehát teljesen az agyon kívül, a test fizikai struktúráiban zajlik. Amikor a hangjelek értelmezése megtörtént, az idegrendszer csak akkor lép be a képbe, utasítva a testet, hogy melyik irányba forduljon.

A kiterjesztett kogníció részben talán evolúciós válasz lehet egy anyagcserével kapcsolatos problémára. Ahogy azt Albrecht von Haller svájci természettudós elsőként megfigyelte 1762-ben, a kisebb méretű állatok agya testükhöz képest majdnem mindig nagyobb, mint nagyobb társaik esetében jellemző. Ami azért gond, mert az agy szövetének működtetése sokkal több energiát igényel, mint bármely más testi szövet. Haller megfigyelése a teljes állatvilágban működni látszik az egerektől a bálnákig, a rovarok körében, és sok más területen is. És ahogy az agy a testméret csökkenésével egyre több energiát emészt fel bevitt tápanyagokból, új evolúciós trükkök is kialakulnak a helyzet megkönnyítésére, vélekednek a kutatók.

William Eberhard, a Smithsonian Intézet kutatója 2007-ben egyetlen pókfaj fiatal és felnőtt egyedeinek hálóit hasonlította össze. Az épp csak világra jött állatok durván ezred akkora méretűek voltak, mint felnőtt rokonaik, így esetükben különösen nagy nyomást kellene jelentenie Haller megfigyelésének. Eberhard ezért azt várta, hogy pici pókok biztos többet hibáznak majd, mint a felnőttek, mivel képtelenek megfelelően működtetni testükhöz képest gigantikus agyukat. Vagyis a kutató arra számított, hogy a fiatal állatok többször vétik majd el a szögeteket és a távolságokat, és ezért ügyetlenebbek lesznek a hálószövésben. Meglepetésére azonban a legfiatalabb állatok is ugyanolyan geometriailag tökéletes hálókat hoztak létre, mint a felnőttek. De vajon hogyan képesek erre?

Japyassú vizsgálata egy lehetséges választ kínál a kérdésre. Ahogy a polip és a tücsök „kiszervezi” az információfeldolgozás egyes feladatait teste agyon kívüli részeinek, úgy lehetséges, hogy a pókok ugyanezt teszik, csak még tovább mennek: nem más testrészeiket használják a beérkező adatok feldolgozásának megkönnyítésére, hanem testükön kívülre, hálójukba helyezik át a folyamat egy részét.

Japyassú az ötlet tesztelésére David Kaplan kogníciókutató keretrendszerét használta. Ha a háló és a pók együttesen alkot egy nagy kognitív rendszert, akkor kölcsönösen hatással kell lenniük egymásra. Vagyis a pók elméjének befolyásolásával megváltoztatható a háló, és a hálót manipulálva módosítható a pók kognitív állapota is.

Képzeljünk magunk elé egy pókot, amely hálója közepén üldögél! Számos hálóépítő faj gyakorlatilag vak, így a külvilág változásairól csak rezgések révén értesül. Ahogy azonban megül az általa kiépített hálórendszer közepén, a sugárirányú szálak meghúzásával képes szabályozni, hogy a háló külső részei mennyire legyenek érzékenyek a fizikai behatásokra. A feszesebb szálakon jobban terjednek a rezgések, így ha a háló egy része feszesre van húzva, az azt jelentheti, hogy a pók arra a régióra különösen nagy figyelmet fordít. Korábbi kutatások igazolták is, hogy a megfeszített hálórészekre érkező rovarokat nagyobb eséllyel veszik észre és kapják el a pókok. És ha az emberi kísérletezők maguk feszítik meg a háló bizonyos részeit, a pók jobban kezd figyelni arra a területre, és gyorsabban reagál, ha rezgéseket észlel onnan.

Ugyanez ugyanakkor fordítva is működik. Ha a keresztespókot kiéheztetik, meghúzza hálójának sugaras szálait, hogy a legkisebb zsákmányt is észlelni tudja. „Megfeszíti a háló szálait, hogy előre megszűrje az agyába érkező információkat” – mondja Japyassú. „Ami gyakorlatilag ugyanazt jelenti, mintha agyában végezné az információ rostálását.”

Hasonló kölcsönös kapcsolatot figyeltek meg a pók és hálója között a hálóépítést tanulmányozó kutatók is. Eberhard és mások évtizedes vizsgálatai szerint hálót építeni jóval könnyebb, mint gondolnánk. A több ezer lépéses, összetett folyamat valójában néhány egyszerű, az egyes elágazódásoknál alkalmazandó szabály révén könnyen megvalósítható. Ami az előzőekben felmerült kérdések kapcsán azért érdekes, mert a szabályok kívülről és belülről is „meghekkelhetők”.

Amikor a kísérletező tudósok belevágnak egy épülő hálóba, a pókok viselkedése megváltozik, mintha a már megépített hálórészre afféle külső memóriaként szükség lenne ahhoz, hogy a háló szabályos alakot öltsön. És ha a háló elkészült, annak hatékonysága befolyásolja, hogy hogyan alakítja át azt, vagy milyen hálót épít legközelebb az állat. Ha egy régió különösen sok rovart fogott be, a pók idővel jó eséllyel nagyobbra építi azt.

3. oldal

A pókok idegrendszerét manipulálva pedig befolyásolható a háló alakja is. Az 1940-es években egy sor különböző pszichoaktív szert adagoltak pókoknak a kutatók a koffeintől kezdve az LSD-ig, majd megnézték, milyen hálókat szőnek az állatok. Kevéssé meglepő módon a végeredmény mindig elég kaotikus lett.

A kiterjesztett kogníció elméletének legnagyobb kritikusai is egyetértenek abban, hogy a pókok és hálójuk között olyan különleges, szoros kapcsolat van, amelynek megértéséhez további vizsgálatokra van szükség. Sokan ugyanakkor nem értenek egyet Japyassúval abban, hogy a háló az állatok kognitív rendszerének része lenne. A véleménykülönbség jelentős részben abból adódik, hogy a kritikusok nem értenek egyet azzal, ahogy a brazil kutató a gondolkodást definiálja.

Japyassú szerint a kogníció lényege az információ megszerzése, manipulálása és tárolása, amely szempontoknak a pókhálók kétségkívül megfelelnek. Sokak szerint viszont ez túlságosan tág meghatározás, a kogníció ugyanis nem egyszerűen az információ továbbításából áll, hanem annak olyan módon való értelmezéséből is, hogy végeredményül valamilyen absztrakt, de releváns jelentésekkel teli képet alkotunk a világról. Ezt a szintet pedig a pókháló nem éri el.

Japyassú kogníciófelfogása továbbá mintha leértékelné a gondolkodásnak azt a formáját, ami a pók fején belül zajlik, mondja Fiona Cross és Robert Jackson, akik mindketten az új-zélandi Canterbury Egyetem pókszakértői. A két kutató ugrópókok viselkedését tanulmányozza, amelyek nem építenek saját hálót, de időnként megrezegtetik más pókok hálóját, hogy magukhoz csalogassák azokat. Ebből pedig az derül ki, hogy az ugrópókok képesek megtervezni útvonalukat és támadásaikat, és még a különböző zsákmánylehetőségekből is tudnak válogatni, ha több opció áll előttük. Mindezt pedig saját agyuk, nem pedig hálók révén teszik meg.

„Hogy egy ennyire apró idegrendszerrel rendelkező állat hogyan képes minderre, az sok álmatlan éjszakát okoz számunkra is” – mondják a szakértők. Akik azonban bizonyosak abban, hogy a kogníció java az ugrópókoknál belül, az állatok agyában zajlik, amit Japyassú és Laland saját pókjaik esetében szinte teljesen figyelmen kívül hagynak.

Az elmélet alátámasztására azonban még kogníció fogalmi meghatározásával kapcsolatos vitákat figyelmen kívül hagyva is nehéz lesz bizonyítékokat gyűjteni. Ahhoz, hogy bebizonyosodjon, a pókok problémáik egy részét hálójukban oldják meg saját fejük helyett, hogy így kerüljék meg Haller szabályát, igazolni kellene, hogy a hálók energiát spórolnak a pókoknak. Vagyis hogy a háló építése és annak működtetése kevesebb kalóriát emészt fel, mintha a pókok csak agyukat használnák a háló által átvett feladatok megoldására, mondja Eberhard.

Az is nagy kérdés, hogy hasonló külső információfeldolgozó struktúrák másutt is léteznek-e az élővilágban. Laland szerint igen, és ilyen konstrukciók a hódvárak, a madárfészkek, valamint a termeszek várai is. Az elgondolás támogatói szerint amikor az állatok megépítik ezeket a szerkezeteket, a természetes kiválasztódás kölcsönösen módosítani kezdi a struktúrát és az állatokat is. A hódok a várépítéssel megváltoztatják környezetüket, amivel azt is módosítják, hogy melyek lesznek a túlélés szempontjából fontos tényezők. A legjobban érvényesülő egyedek pedig tovább módosítják a környezetet, miközben maguk is tovább változnak. Japyassú szerint ez a fajta kölcsönösség azt jelenti, hogy ezek az állatok szellemi működésük egyes részfolyamatait kiközvetítik az általuk épített szerkezeteknek, és ezért jó példát jelentenek a kiterjesztett kogníció jelenségére.

Más szakértők ugyanakkor úgy vélik, hogy ezek az építmények, köztük a pókhálók is inkább a kiterjesztett fenotípus jelensége alá tartoznak. Richard Dawkins szerint kiterjesztett fenotípus minden, amit az állat a génjeiben tárolt információkból kifejez a külvilág felé. A madarak fészkének tervei tehát bele vannak kódolva a genomba, és alapvetően belülről származnak Dawkins szerint. Az adott élőhely persze befolyásolja, hogy melyik fészektípus lesz a legjobb a célra, de a kiválasztódás befelé irányul, és a populáció genetikai állományát változtatja meg.

Ez apró, de fontos szemléleti különbséget jelent. Dawkins kiterjesztett fenotípusának hívei szerint a pókháló inkább olyan, mint egy eszköz, amelyet a pókok használnak. Olyan, mint egy számítógép, amely segít feldolgozni és egyszerűsíteni a beérkező adatokat. És mint ilyen, adott esetben valóban a pókok testének és érzékeinek kiterjesztésének tekinthető, de semmiképpen sem része elméjüknek.

Japyassú, Cheng és társaik közben tovább kutatják a kiterjesztett kogníció kérdéseit. Hogy végül melyik irányzatnak lesz igaza, azt egyelőre nem tudni, de annyi bizonyos, hogy a tét igen nagy. Az előző bekezdés számítógépes hasonlata ugyanis egyáltalán nem véletlen: az élővilágban az emberre a legjellemzőbb, hogy gondolkodása, problémamegoldása során külső, nembiológiai struktúrákra támaszkodik. És az valóban nagy kérdés, hogy ami a kogníciót illeti, a szinte már hozzánk nőtt okostelefont például mennyire tekinthetjük külsődleges eszköznek. Lehet, hogy jobban megfogható a mobilunkkal ápolt összetett kapcsolat, ha inkább úgy fogjuk fel, hogy egyetlen, kiterjesztett kogníciós rendszert alkotunk azzal?