The amazing brains and morphing skin of octopuses and other cephalopods | Roger Hanlon

Tradutor: Carolina Aguirre Revisor: Maricene Crus

This is a strange and wonderful brain,

Este é um cérebro estranho e maravilhoso,

one that gives rise to an idea of a kind of alternative intelligence

que dá origem à ideia de um tipo de inteligência alternativa

on this planet.

neste planeta.

This is a brain that is formed in a very strange body,

Este é um cérebro formado em um corpo muito estranho,

one that has the equivalent of small satellite brains

um que tem o equivalente a pequenos cérebros de satélite

distributed throughout that body.

distribuídos por todo esse corpo.

How different is it from the human brain?

Quão diferente é do cérebro humano?

Very different, so it seems,

Muito diferente, ao que parece,

so much so that my colleagues and I are struggling to understand

tanto que meus colegas e eu estamos lutando para entender

how that brain works.

como esse cérebro funciona.

But what I can tell you for certain

Mas o que eu posso dizer com certeza

is that this brain is capable of some amazing things.

é que esse cérebro é capaz de algumas coisas incríveis.

So, who does this brain belong to?

Então, a quem pertence esse cérebro?

Well, join me for a little bit of diving into the ocean,

Juntem-se a mim num mergulho no oceano,

where life began,

onde a vida começou,

and let's have a look.

e vamos dar uma olhada.

You may have seen some of this before,

Vocês já devem ter visto isso antes,

but we're behind a coral reef, and there's this rock out there,

mas estamos atrás de um recife de coral e vemos essa pedra lá,

a lot of sand, fishes swimming around ...

muita areia, peixes nadando ao redor...

And all of a sudden this octopus appears,

De repente esse polvo aparece,

and now it flashes white,

e agora fica branco,

inks in my face and jets away.

joga tinta na minha cara e vai embora.

In slow motion reverse,

Em câmera lenta reversa,

you see the ring develop around the eye,

vemos o anel se desenvolver ao redor do olho,

and then the pattern develops in the skin.

e então o padrão se desenvolve na pele.

And now watch the 3-D texture of the skin change

E agora observem a textura 3D da mudança de pele

to really create this beautiful, 3-D camouflage.

para criar essa bela camuflagem em 3D.

So there are 25 million color organs called "chromatophores" in the skin,

Existem 25 milhões de órgãos de cor chamados "cromatóforos" na pele,

and all those bumps out there, which we call "papillae,"

e todas aquelas protuberâncias, que chamamos de "papilas",

and they're all neurally controlled and can change instantaneously.

são controladas por neurônios e podem mudar instantaneamente.

I would argue that dynamic camouflage

Eu diria que a camuflagem dinâmica

is a form of "intelligence."

é uma forma de inteligência.

The level of complexity of the skin with fast precision change

O nível de complexidade da pele com rápida mudança de precisão

is really quite astonishing.

é realmente muito surpreendente.

So what can you do with this skin?

Então, o que podemos fazer com essa pele?

Well, let's think a little bit about other things besides camouflage

Vamos pensar um pouco em outras coisas além da camuflagem

that they can do with their skin.

que eles podem fazer com a pele.

Here you see the mimic octopus and a pattern.

Aqui temos o polvo mímico e um padrão.

All of a sudden, it changes dramatically --

De repente, ele muda drasticamente:

that's signaling, not camouflage.

é sinalização, não camuflagem.

And then it goes back to the normal pattern.

E então volta ao padrão normal.

Then you see the broadclub cuttlefish

Vemos o choco broadclub

showing this passing cloud display as it approaches a crab prey.

produzindo esta nuvem passageira enquanto se aproxima de um caranguejo.

And finally, you see the flamboyant cuttlefish in camouflage

E finalmente, vocês veem o choco flamboyant camuflado

and it can shift instantly to this bright warning display.

e ele pode mudar instantaneamente para este formato de aviso brilhante.

What we have here is a sliding scale of expression,

Temos aqui uma escala de expressão,

a continuum, if you will,

um "continuum", se preferirem,

between conspicuousness and camouflage.

entre conspicuidade e camuflagem.

And this requires a lot of control.

E isso requer muito controle.

Well, guess what?

Adivinhem?

Brains are really good for control.

Os cérebros são muito bons com controle.

The brain of the octopus shown here has 35 lobes to the brain,

O cérebro do polvo mostrado aqui tem 35 lobos,

80 million tiny cells.

80 milhões de células minúsculas.

And even though that's interesting,

E mesmo que isso seja interessante,

what's really odd is that the skin of this animal

o que é estranho é que a pele desse animal

has many more neurons, as illustrated here, especially in the yellow.

tem muito mais neurônios, como ilustrado, especialmente em amarelo.

There are 300 million neurons in the skin

Existem 300 milhões de neurônios na pele

and only 80 million in the brain itself --

e apenas 80 milhões no próprio cérebro,

four times as many.

4 vezes mais.

Now, if you look at that,

Se vocês observarem isso

there's actually one of those little satellite brains

há, na verdade, um desses pequenos cérebros satélite

and the equivalent of the spinal cord for each of the eight arms.

e o equivalente da medula espinal para cada tentáculo.

Esta é uma maneira muito incomum de construir um sistema nervoso num corpo.

This is a very unusual way to construct a nervous system in a body.

Well, what is that brain good for?

Para que serve esse cérebro?

That brain has to outwit other big, smart brains

Ele tem que enganar outros cérebros grandes e espertos

that are trying to eat it,

que estão tentando comê-lo,

and that includes porpoises and seals

e isso inclui botos, focas,

and barracudas and sharks

barracudas, tubarões

and even us humans.

e até nós humanos.

So decision-making is one of the things that this brain has to do,

Uma das coisas que esse cérebro tem que fazer é a tomada de decisão,

and it does a very good job of it.

e ele faz um trabalho muito bom.

Shown here, you see this octopus perambulating along,

Aqui, vocês veem este polvo perambulando

and then it suddenly stops and creates that perfect camouflage.

e então, de repente, para e cria aquela perfeita camuflagem.

And it's really marvelous,

E é realmente maravilhoso,

because when these animals forage in the wild,

porque quando esses animais caçam alimento na natureza,

they have to make over a hundred camouflaging decisions

eles têm que tomar mais de 100 decisões de camuflagem

numa caça a alimento de 2 horas, e fazem isso duas vezes ao dia.

in a two-hour forage,

and they do that twice a day.

So, decision-making.

Tomada de decisão.

They're also figuring out where to go and how to get back home.

Eles também estão descobrindo para onde ir e como voltar para casa.

So it's a decision-making thing.

É uma questão de tomada de decisão.

We can test this camouflage,

Podemos testar essa camuflagem,

like that cuttlefish you see behind me,

como aquele choco que veem atrás de mim:

where we pull the rug out from under it

puxamos o tapete embaixo dele, colocamos um quadriculado,

and give it a checkerboard,

and it even uses that strange visual information

ele usa essa estranha informação visual

and does its best to match the pattern with a little ad-libbing.

e faz o melhor que pode para combinar com o padrão, usando improvisação.

So other cognitive skills are important, too.

Outras habilidades cognitivas também são importantes.

The squids have a different kind of smarts, if you will.

As lulas têm um tipo diferente de inteligência, digamos.

They have an extremely complex, interesting sex life.

Elas têm uma vida sexual extremamente complexa e interessante.

They have fighting and flirting and courting and mate-guarding

Elas lutam, flertam, cortejam, acasalam

and deception.

e enganam.

Sound familiar?

Soa familiar?

(Laughter)

(Risos)

And it's really quite amazing

E é realmente incrível

that these animals have this kind of intuitive ability

que esses animais tenham esse tipo de habilidade intuitiva

to do these behaviors.

para esses comportamentos.

Here you see a male and a female.

Aqui veem um macho e uma fêmea.

The male, on the left, has been fighting off other males

O macho, à esquerda, lutou contra outros machos

to pair with the female,

para emparelhar com a fêmea e agora mostra um padrão duplo.

and now he's showing a dual pattern.

He shows courtship and love on her side,

Ele a corteja do lado dela, e luta do outro lado.

fighting on the other.

Watch him when she shifts places --

Observem-no quando ela mudar de lugar...

(Laughter)

(Risos)

and you see that he has fluidly changed the love-courtship pattern

e vocês verão que ele mudou de forma fluida o padrão amor-namoro

to the side of the female.

do lado da fêmea.

So this kind of dual signaling simultaneously

Este tipo de sinalização dupla simultaneamente

with a changing behavioral context

com um contexto comportamental em mudança

is really extraordinary.

é realmente extraordinário.

It takes a lot of brain power.

É preciso muito poder do cérebro.

Now, another way to look at this is that, hmm,

Outra maneira de ver isso é...

maybe we have 50 million years of evidence for the two-faced male.

que talvez tenhamos 50 milhões de anos de evidência para o homem de duas caras.

(Laughter)

(Risos)

Tudo bem, vamos em frente.

All right, let's move on.

(Laughter)

(Risos)

An octopus on a coral reef has a tough job in front it

Um polvo num recife de coral tem um trabalho duro pela frente

to go to so many places, remember and find its den.

para ir a tantos lugares, lembrar e encontrar a toca dele.

And they do this extremely well.

E eles fazem isso muito bem.

They have short- and long-term memory,

Têm memória de curto e longo prazo,

they learn things in three to five trials --

aprendem coisas em três a cinco tentativas;

it's a good brain.

é um bom cérebro.

And the spatial memory is unusually good.

E a memória espacial é excepcionalmente boa.

They will even end their forage and make a beeline

Até acabam a caça ao alimento deles e fazem um caminho mais curto

all the way back to their den.

de volta à toca.

The divers watching them are completely lost,

Os mergulhadores ficam completamente perdidos,

but they can get back,

mas o polvo sabe voltar,

so it's really quite refined memory capability.

é realmente uma capacidade de memória bastante refinada.

Now, in terms of cognitive skills,

Em termos de habilidades cognitivas,

look at this sleeping behavior in the cuttlefish.

observem o comportamento do choco ao dormir.

Especially on the right, you see the eye twitching.

Especialmente à direita, vemos o olho se contraindo.

This is rapid eye movement kind of dreaming

É o movimento rápido dos olhos no sonho

that we only thought mammals and birds did.

que achávamos que só mamíferos e pássaros tinham.

And you see the false color we put in there

E veem a imagem em falsa cor que colocamos lá

to see the skin patterning flashing,

para ver o padrão de pele piscando,

and this is what's happening a lot.

e é isso que está acontecendo muito.

But it's not normal awake behaviors; it's all different.

Mas não são comportamentos normais de despertar, é tudo diferente.

Well, dreaming is when you have memory consolidation,

Sonhar é quando temos consolidação de memória

and so this is probably what's happening in the cuttlefish.

e é provavelmente o que está acontecendo com o choco.

Now, another form of memory that's really unusual

Outra forma de memória que é realmente incomum

is episodic-like memory.

é a episódica.

This is something that humans need four years of brain development to do

Isso é algo que os humanos precisam de quatro anos de desenvolvimento cerebral

to remember what happened during a particular event,

para lembrar o que aconteceu durante um evento em particular,

where it happened and when it happened.

onde e quando aconteceu.

The "when" part is particularly difficult,

O "quando" é particularmente difícil

and these children can do that.

e essas crianças podem fazer isso.

But guess what?

Mas adivinhem?

We find recently that the wily cuttlefish also has this ability,

Descobrimos recentemente que o astuto choco também tem essa habilidade

and in experiments last summer,

e, em experimentos no verão passado,

when you present a cuttlefish with different foods at different times,

quando oferecemos a um choco diferentes alimentos em diferentes momentos,

they have to match that with where it was exactly

eles compararam isso com o local exato

and when was the last time they saw it.

e quando foi a última vez que eles viram.

Then they have to guide their foraging to the rate of replenishment

Então, orientam a caça ao alimento deles à taxa de reabastecimento

of each food type in a different place.

de cada tipo de alimento em um lugar diferente.

Sound complicated?

Parece complicado?

It's so complicated, I hardly understood the experiment.

É tão complicado, que quase não entendi o experimento.

So this is really high-level cognitive processing.

É realmente um processamento cognitivo de alto nível.

Now, speaking of brains and evolution at the moment,

Falando de cérebros e evolução neste momento,

you look on the right, there's the pathway of vertebrate brain evolution,

olhando à direita, há o caminho da evolução do cérebro dos vertebrados,

and we all have good brains.

e todos temos bons cérebros.

I think everyone will acknowledge that.

Acho que todo mundo vai reconhecer isso.

But if you look on the left side,

Mas se olharem no lado esquerdo,

some of the evolutionary pathway outlined here to the octopus,

algumas das vias evolutivas descritas aqui para o polvo

they have both converged, if you will, to complex behaviors

convergiram, digamos, para comportamentos complexos

and some form of intelligence.

e alguma forma de inteligência.

The last common denominator in these two lines

O último denominador comum nestas duas linhas

was 600 million years ago,

foi há 600 milhões de anos,

and it was a worm with very few neurons,

e era um verme com muito poucos neurônios,

so very divergent paths

caminhos muito divergentes,

but convergence of complicated behavior.

mas convergência de comportamento complexo.

Here is the fundamental question:

Aqui está a questão fundamental:

Is the brain structure of an octopus

"Será que a estrutura cerebral de um polvo

basically different down to the tiniest level

é basicamente diferente até o menor nível

from the vertebrate line?

da linha dos vertebrados?"

Now, we don't know the answer,

Não sabemos a resposta,

but if it turns out to be yes,

mas se for sim,

then we have a different evolutionary pathway

então temos um caminho evolutivo diferente

to create intelligence on planet Earth,

para criar inteligência no planeta Terra,

and one might think that the artificial intelligence community

e a comunidade de inteligência artificial

pode estar interessada nesses mecanismos.

might be interested in those mechanisms.

Well, let's talk genetics just for a moment.

Vamos falar de genética apenas por um momento.

We have genomes, we have DNA,

Nós temos genomas, temos DNA,

DNA is transcripted into RNA,

o DNA é transcrito em RNA,

RNA translates that into a protein, and that's how we come to be.

o RNA traduz isso numa proteína e é assim que nós surgimos.

Well, the cephalopods do it differently.

Os cefalópodes fazem isso de forma diferente.

They have big genomes, they have DNA,

Eles têm grandes genomas, têm DNA,

they transcript it into RNA,

transcrevem para RNA,

but now something dramatically different happens.

mas algo dramaticamente diferente acontece.

They edit that RNA at an astronomical weird rate,

Eles editam esse RNA a uma taxa estranhamente astronômica,

a hundredfold more than we as humans or other animals do.

100 vezes mais do que nós como humanos ou outros animais.

And it produces scores of proteins.

E produzem inúmeras proteínas.

And guess where most of them are for?

E adivinhem para que é a maioria delas?

The nervous system.

Para o sistema nervoso.

So perhaps this is an unorthodox way

Então, talvez esta seja uma maneira pouco ortodoxa

for an animal to evolve behavioral plasticity.

de um animal evoluir a plasticidade comportamental.

This is a lot of conjecture, but it's food for thought.

É muita conjectura, mas é para se pensar.

Now, I'd like to share with you for a moment

Gostaria de compartilhar com vocês por um momento

my experience, and using my smarts and that of my colleagues,

minha experiência, usando minha inteligência e a dos meus colegas

to try and get this kind of information.

para tentar obter esse tipo de informação.

We're diving, we can't stay underwater forever

Não podemos ficar submersos para sempre,

because we can't breathe it,

não conseguimos respirar, então temos que ser eficientes.

so we have to be efficient in what we do.

The total sensory immersion into that world

A imersão sensorial total nesse mundo

is what helps us understand what these animals are really doing,

nos ajuda a entender o que esses animais estão fazendo,

and I have to tell you that it's really an amazing experience

e tenho que dizer que é uma experiência incrível

to be down there and having this communication

estar lá embaixo e ter essa comunicação

with an octopus and a diver

com um polvo e um mergulhador

when you really begin to understand that this is a thinking, cogitating,

quando começamos a entender que ele é um animal pensante,

curious animal.

curioso e que cogita.

And this is the kind of thing that really inspires me endlessly.

E esse é o tipo de coisa que me inspira infinitamente.

Let's go back to that smart skin for a few moments.

Voltemos à pele inteligente por um momento.

Here's a squid and a camouflage pattern.

Eis uma lula e um padrão de camuflagem.

We zoom down and we see there's beautiful pigments and reflectors.

Nós reduzimos o zoom e vemos que há pigmentos e refletores lindos.

There are the chromatophores opening and closing very quickly.

Há os cromatóforos abrindo e fechando muito rapidamente.

And then, in the next layer of skin,

E então, na próxima camada de pele,

it's quite interesting.

é bem interessante.

The chromatophores are closed,

Os cromatóforos estão fechados

and you see this magical iridescence just come out of the skin.

e vemos essa iridescência mágica saindo da pele.

This is also neurally controlled,

Isso também é controlado por neurônios

so it's the combination of the two,

então é a combinação dos dois,

as seen here in the high-resolution skin of the cuttlefish,

como visto aqui na pele em alta resolução do choco,

where you get this beautiful pigmentary structural coloration

em que obtemos essa bela coloração estrutural pigmentária

and even the faint blushing that is so beautiful.

e até o leve rubor que é tão lindo.

Well, how can we make use of some of this information?

Como podemos fazer uso de algumas dessas informações?

I talked about those skin bumps, the papillae.

Falei das protuberâncias na pele, as papilas.

Here's the giant Australian cuttlefish.

Aqui está o choco australiano gigante.

It's got smooth skin and a conspicuous pattern.

Tem pele lisa e um padrão notável.

I took five pictures in a row one second apart,

Tirei cinco fotos seguidas separadas por um segundo,

and just watch this animal morph -- one, two, three, four, five --

observem este animal se transformar: um, dois, três, quatro, cinco,

and now I'm a seaweed.

e agora sou uma alga.

And then we can come right back out of it

E então podemos voltar para isso

to see the smooth skin and the conspicuousness.

para ver a pele lisa e a conspicuidade.

So this is really marvelous, morphing skin.

A pele mutante é realmente maravilhosa.

You can see it in more detail here.

Podem ver isso com mais detalhes aqui.

Periscope up,

Periscópio para cima

and you've got those beautiful papillae.

e temos aquelas belas papilas.

And then we look in a little more detail,

Olhamos um pouco mais detalhadamente,

you can see the individual papillae come up,

podemos ver as papilas individuais surgindo,

and there are little ridges on there,

e tem pequenas cristas lá,

so it's a papilla on papilla and so forth.

é uma papila na papila e assim por diante.

Every individual species out there has more than a dozen shapes and sizes

Cada espécie individual tem mais de uma dúzia de formas e tamanhos

of those bumps

dessas protuberâncias

to create fine-tuned, neurally controlled camouflage.

para criar uma camuflagem controlada por neurônios.

So now, my colleagues at Cornell, engineers,

Meus colegas da Cornell, engenheiros,

watched our work and said, "We think we can make some of those."

viram nosso trabalho e disseram: "Podemos fazer uns desses".

Porque na indústria e na sociedade,

Because in industry and society,

this kind of soft materials under control of shape

este tipo de materiais macios com controle de forma

are really very rare.

são realmente muito raros.

And they went ahead, worked with us

Eles foram em frente, trabalharam conosco

and made the first samples of artificial papillae, soft materials,

e fizeram as primeiras amostras de papilas artificiais, materiais moles,

shown here.

mostradas aqui.

And you see them blown up into different shapes,

E as vemos ampliadas em diferentes formas,

And then you can press your finger on them

podemos pressionar o dedo nelas

to see that they're a little bit malleable as they are.

para ver que elas são um pouco maleáveis.

And so this is an example of how that might work.

Este é um exemplo de como pode funcionar.

Well, I want to segue from this into the color of fabrics,

Quero aplicar isso para a cor dos tecidos

and I imagine that could have a lot of applications as well.

e imagino que pode ter muitos usos também.

Just look at this kaleidoscope of color

Basta ver este caleidoscópio de cores

of dynamically controlled pigments and reflectors

de pigmentos e refletores dinamicamente controlados

that we see in the cephalopods.

que vemos nos cefalópodes.

We know enough about the mechanics of how they work

Nós sabemos o suficiente sobre a mecânica de como funcionam

that we can begin to translate this

para começarmos a traduzir isso

not only into fabrics

não só em tecidos,

but perhaps even into changeable cosmetics.

mas talvez até mesmo em cosméticos modificáveis.

And moreover, there's been the recent discovery

E além disso, houve a recente descoberta

of light-sensing molecules in the skin of octopus

de moléculas sensíveis à luz na pele do polvo,

which may pave the way to, eventually, smart materials

que pode preparar o caminho para, finalmente, materiais inteligentes

that sense and respond on their own.

que sintam e respondam por conta própria.

Well, this form of biotechnology, or biomimicry, if you will,

Essa forma de biotecnologia, ou biomimética, se preferirem,

could change the way we look at the world even above water.

poderia mudar como observamos o mundo, mesmo acima da água.

Take, for example, artificial intelligence

Tomemos, por exemplo, inteligência artificial

that might be inspired by the body-distributed brain

que pode ser inspirada pelo cérebro distribuído pelo corpo

and behavior of the octopus

e pelo comportamento do polvo,

or the smart skin of a cuttlefish

ou a pele inteligente de um choco

translated into cutting-edge fashion.

traduzida em moda de ponta.

Well, how do we get there?

Como chegamos lá?

Maybe all we have to do

Talvez tudo o que temos a fazer

is to begin to be a little bit smarter

é começar a ser um pouco mais inteligentes

about how smart the cephalopods are.

sobre a inteligência dos cefalópodes.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)