Der Oktopus: Ein Außerirdischer unter uns

Selbstreplizierendes, bakterielles Leben erschien erstmals vor etwa 4 Milliarden Jahren auf der Erde. Während des größten Teils der Erdgeschichte blieb das Leben auf der Ebene von Einzellern, und erst vor etwa 600 oder 700 Millionen Jahren (MYA) gab es so etwas wie ein Nervensystem. Nach der Theorie des Aufmerksamkeitsschemas hängt das Bewusstsein davon ab, dass das Nervensystem Informationen auf eine bestimmte Weise verarbeitet. Der Schlüssel zu dieser Theorie, und ich vermute, der Schlüssel zu jeder fortgeschrittenen Intelligenz, ist die Aufmerksamkeit – die Fähigkeit des Gehirns, seine begrenzten Ressourcen auf einen begrenzten Teil der Welt zu einem bestimmten Zeitpunkt zu konzentrieren, um ihn in größerer Tiefe zu verarbeiten.

Ich beginne die Geschichte mit Meeresschwämmen, weil sie helfen, die Evolution des Nervensystems zu verdeutlichen. Sie sind die primitivsten aller vielzelligen Tiere, ohne Gesamtkörperplan, ohne Gliedmaßen, ohne Muskeln und ohne Bedarf an Nerven. Sie sitzen auf dem Grund des Ozeans und filtern Nährstoffe wie ein Sieb. Und doch haben Schwämme einige Gene mit uns gemeinsam, darunter mindestens 25 Gene, die beim Menschen zur Strukturierung des Nervensystems beitragen. In Schwämmen sind dieselben Gene möglicherweise an einfacheren Aspekten der Kommunikation von Zellen untereinander beteiligt. Schwämme scheinen sich genau an der evolutionären Schwelle zum Nervensystem zu befinden. Man nimmt an, dass sie einen letzten gemeinsamen Vorfahren mit uns zwischen etwa 700 und 600 MYA hatten.

Im Gegensatz dazu hat eine andere uralte Tierart, die Meeresqualle, ein Nervensystem. Meeresquallen lassen sich nicht sehr gut versteinern, aber durch die Analyse ihrer genetischen Verwandtschaft mit anderen Tieren schätzen Biologen, dass sie sich bereits um 650 MYA vom Rest des Tierreichs abgespalten haben könnten. Diese Zahlen können sich mit neuen Daten ändern, aber als plausible, grobe Schätzung scheint es, dass Neuronen, die grundlegenden zellulären Komponenten eines Nervensystems, erstmals im Tierreich irgendwo zwischen Schwämmen und Quallen auftauchten, vor etwas mehr als einer halben Milliarde Jahren.

Ein Neuron ist im Wesentlichen eine Zelle, die ein Signal überträgt. Eine Welle elektrochemischer Energie durchläuft die Zellmembran von einem Ende zum anderen, mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 Metern pro Sekunde, und beeinflusst ein anderes Neuron, einen Muskel oder eine Drüse. Die frühesten Nervensysteme dürften einfache Netze von Neuronen gewesen sein, die den ganzen Körper durchzogen und die Muskeln miteinander verbanden. Hydras funktionieren nach diesem Prinzip der Nervennetze. Sie sind winzige Wasserlebewesen – durchsichtige, blumenähnliche Tiere mit Säcken als Körper, die an vielen Armen befestigt sind – und gehören zur gleichen alten Kategorie wie die Quallen. Wenn man eine Hydra an einer Stelle berührt, breitet das Nervennetz die Signale wahllos aus, und die Hydra zuckt als Ganzes.

Ein Nervennetz verarbeitet keine Informationen – nicht in einem sinnvollen Sinne. Es leitet lediglich Signale im Körper weiter. Es verbindet den Sinnesreiz (einen Stich in die Hydra) mit einer Muskelausgabe (einem Zucken). Nach der Entstehung des Nervennetzes entwickelten die Nervensysteme jedoch rasch eine zweite Ebene der Komplexität: die Fähigkeit, einige Signale gegenüber anderen zu verstärken. Dieser einfache, aber wirkungsvolle Trick der Signalverstärkung ist eine der grundlegenden Methoden, mit denen Neuronen Informationen manipulieren. Er ist ein Baustein für fast alle Berechnungen, die wir im Gehirn kennen.

Das Auge der Krabbe ist eines der am besten untersuchten Beispiele. Die Krabbe hat ein zusammengesetztes Auge mit einer Reihe von Detektoren, in denen sich jeweils ein Neuron befindet. Wenn Licht auf einen Detektor fällt, wird das Neuron im Inneren aktiviert. So weit, so gut. Aber es kommt noch eine Prise Komplexität hinzu: Jedes Neuron ist mit seinen nächsten Nachbarn verbunden, und aufgrund dieser Verbindungen stehen die Neuronen in Konkurrenz zueinander. Wenn ein Neuron in einem Detektor aktiv wird, neigt es dazu, die Aktivität der Neuronen in den benachbarten Detektoren zu unterdrücken, wie eine Person in einer Menschenmenge, die versucht, am lautesten zu schreien, während sie die Menschen, die ihr am nächsten sind, zum Schweigen bringt.

Der Mechanismus im Auge einer Krabbe ist wohl das einfachste und grundlegendste Beispiel für Aufmerksamkeit. Unsere menschliche Aufmerksamkeit ist lediglich eine weiterentwickelte Version davon, die aus denselben Bausteinen besteht.

Das Ergebnis ist, dass, wenn ein verschwommener Lichtfleck auf das Auge der Krabbe scheint und der hellste Teil des Flecks auf einen Detektor trifft, das Neuron in diesem Detektor hochaktiv wird, den Wettbewerb gewinnt und seine Nachbarn abschaltet. Das Aktivitätsmuster der verschiedenen Detektoren im Auge signalisiert nicht nur einen hellen Fleck, sondern auch einen Ring aus Dunkelheit um ihn herum. Das Signal wird auf diese Weise verstärkt. Das Krabbenauge nimmt eine unscharfe Grauskala-Realität und schärft sie zu einem kontrastreichen Bild mit übertriebenen, helleren Spitzen und dunkleren Schatten. Diese Signalverstärkung ist eine direkte Folge der Hemmung von Neuronen durch ihre Nachbarn, ein Prozess, der als laterale Hemmung bezeichnet wird.

Der Mechanismus im Auge einer Krabbe ist wohl das einfachste und grundlegendste Beispiel – das Modell A für Aufmerksamkeit. Signale konkurrieren miteinander, die Gewinnersignale werden auf Kosten der Verlierersignale verstärkt, und diese Gewinnersignale können dann die Bewegungen des Tieres beeinflussen. Das ist die rechnerische Essenz der Aufmerksamkeit. Unsere menschliche Aufmerksamkeit ist lediglich eine weiterentwickelte Version davon, die aus den gleichen Bausteinen besteht. Die Crab-Eye-Methode der lateralen Hemmung findet sich auf jeder Verarbeitungsstufe im menschlichen Nervensystem, vom Auge bis zu den höchsten Ebenen des Denkens in der Großhirnrinde. Der Ursprung der Aufmerksamkeit liegt tief in der Evolution, vor mehr als einer halben Milliarde Jahren, mit einer überraschend einfachen Innovation.

Krabben gehören zu einer umfangreichen Gruppe von Tieren, den Arthropoden, zu denen Spinnen und Insekten und andere Lebewesen mit harten, gegliederten Exoskeletten gehören und die sich um 600 MYA von anderen Tieren abzweigten. Der berühmteste ausgestorbene Gliederfüßer, der heute die größte Fangemeinde hat, ist der Trilobit – ein langbeiniges, gelenkiges Lebewesen, das fast wie eine Miniatur-Hufeisenkrabbe aussieht und schon um 540 MYA auf dem Grund der kambrischen Meere herumkroch. Wenn Trilobiten starben und in den sehr feinen Schlick des Meeresbodens sanken, wurden ihre facettierten Augen manchmal in erstaunlicher Detailtreue versteinert. Wenn man ein Trilobitenfossil betrachtet und seine wulstigen Augen durch ein Vergrößerungsglas betrachtet, kann man oft noch das geordnete Mosaik der einzelnen Detektoren erkennen. Nach diesen versteinerten Details zu urteilen, muss das Auge des Trilobiten in seiner Organisation dem Auge einer modernen Krabbe sehr ähnlich gewesen sein und hat wahrscheinlich denselben Trick des Wettbewerbs zwischen benachbarten Detektoren angewandt, um seine Sicht auf den antiken Meeresboden zu schärfen.

Stellen Sie sich ein Tier vor, das stückweise mit „lokaler“ Aufmerksamkeit gebaut wurde. Bei diesem Tier würde jeder Teil des Körpers wie ein separates Gerät funktionieren, das seine eigenen Informationen filtert und die auffälligsten Signale herausfiltert. Eines der Augen könnte sagen: „Dieser bestimmte Fleck ist besonders hell. Die anderen Stellen sind egal.“ In der Zwischenzeit sagt eines der Beine unabhängig davon: „Ich wurde gerade genau hier hart gestochen. Ignoriere die leichteren Berührungen in der Nähe!“ Ein Tier, das nur über diese Fähigkeit verfügt, würde sich wie eine Ansammlung separater Agenten verhalten, die zufällig physisch zusammengeklebt sind, wobei jeder Agent seine eigenen Signale aussendet und seine eigenen Aktionen auslöst. Das Verhalten des Tieres wäre bestenfalls chaotisch.

Für eine kohärente Reaktion auf seine Umwelt braucht das Tier eine zentralere Aufmerksamkeit. Können viele verschiedene Informationsquellen – die Augen, der Körper, die Beine, die Ohren, die chemischen Sensoren – ihre Informationen an einem Ort zusammenführen, um eine globale Sortierung und einen Wettbewerb zwischen den Signalen zu ermöglichen? Diese Konvergenz würde es dem Tier ermöglichen, das anschaulichste Objekt in seiner Umgebung auszuwählen, dasjenige, das im Moment am wichtigsten erscheint, und dann eine einzige, sinnvolle Reaktion zu erzeugen.

Niemand weiß, wann diese Art von zentraler Aufmerksamkeit zum ersten Mal auftrat, zum Teil, weil niemand sicher ist, welche Tiere sie haben und welche nicht. Wirbeltiere haben einen zentralen Aufmerksamkeitsprozessor. Aber die Mechanismen der Aufmerksamkeit sind bei wirbellosen Tieren nicht so gründlich untersucht worden. Viele Arten von Tieren, wie z. B. segmentierte Würmer und Schnecken, haben kein zentrales Gehirn. Stattdessen verfügen sie über Gruppen von Neuronen oder Ganglien, die über ihren Körper verstreut sind und lokale Berechnungen durchführen. Sie haben wahrscheinlich keine zentrale Aufmerksamkeit.

Arthropoden, wie Krebse, Insekten und Spinnen, sind bessere Kandidaten für eine zentralisierte Aufmerksamkeit. Sie haben ein zentrales Gehirn oder zumindest eine Ansammlung von Neuronen im Kopf, die größer ist als alle anderen in ihrem Körper. Dieses große Ganglion hat sich möglicherweise zum Teil aufgrund der Anforderungen des Sehens entwickelt. Da sich die Augen im Kopf befinden und das Sehen der komplizierteste und informationsintensivste Sinn ist, verfügt der Kopf über den größten Anteil an Neuronen. Einige Aspekte des Geruchs-, Geschmacks-, Hör- und Tastsinns laufen ebenfalls in diesem zentralen Ganglion zusammen.

Insekten sind intelligenter, als man denkt. Wenn man nach einer Fliege schlägt und es ihr gelingt zu entkommen – was sie fast immer tut -, dann flüchtet sie nicht nur aus einem einfachen Reflex heraus. Sie verfügt wahrscheinlich über etwas, das wir als zentrale Aufmerksamkeit bezeichnen können, oder über die Fähigkeit, ihre Verarbeitungsressourcen schnell auf den Teil ihrer Welt zu konzentrieren, der im Moment am wichtigsten ist, um eine koordinierte Reaktion zu erzeugen.

Kraken, Tintenfische und Tintenfische sind uns gegenüber wahre Aliens. Kein anderes intelligentes Tier ist auf dem Baum des Lebens so weit von uns entfernt.

Oktopusse sind wegen ihrer erstaunlichen Intelligenz die Superstars unter den wirbellosen Tieren. Sie gehören zu den Weichtieren, wie Muscheln oder Schnecken. Mollusken tauchten wahrscheinlich erstmals um 550 MYA auf und blieben, zumindest was die Organisation ihres Nervensystems betrifft, über Hunderte von Millionen Jahren relativ einfach. Ein Zweig, die Kopffüßer, entwickelte schließlich ein komplexes Gehirn und ein ausgeklügeltes Verhalten und dürfte um 300 MYA die moderne Form des Kraken erreicht haben.

Kraken, Tintenfische und Tintenfische sind in Bezug auf uns echte Aliens. Kein anderes intelligentes Tier ist im Stammbaum des Lebens so weit von uns entfernt. Sie zeigen uns, dass die Intelligenz der Großhirne kein einmaliges Ereignis ist, denn sie hat sich mindestens zweimal unabhängig voneinander entwickelt – zuerst bei den Wirbeltieren und dann noch einmal bei den Wirbellosen.

Kraken sind hervorragende visuelle Räuber. Ein gutes Raubtier muss schlauer und besser koordiniert sein als seine Beute, und das Sehen zum Auffinden und Erkennen von Beute ist besonders rechenintensiv. Bei keinem anderen sensorischen System strömen so viele unterschiedliche Informationen auf uns ein, und wir brauchen eine intelligente Methode, um uns auf nützliche Teilmengen dieser Informationen zu konzentrieren. Aufmerksamkeit ist daher das A und O für ein visuelles Raubtier. Vielleicht hat diese Lebensweise etwas mit der Entwicklung der Krakenintelligenz zu tun.

Was auch immer der Grund dafür ist, der Krake hat ein außergewöhnliches Nervensystem entwickelt. Er kann Werkzeuge benutzen, Probleme lösen und unerwartete Kreativität zeigen. In einer mittlerweile klassischen Demonstration können Kraken lernen, ein Glas zu öffnen, indem sie den Deckel abschrauben, um an einen leckeren Happen darin zu gelangen. Der Krake hat ein zentrales Gehirn und außerdem einen unabhängigen, kleineren Prozessor in jedem Arm, was ihm eine einzigartige Mischung aus zentraler und dezentraler Steuerung verleiht.

Der Krake verfügt wahrscheinlich auch über selbstmodellierende, ständig aktualisierte Informationsbündel zur Überwachung seines Körpers und seines Verhaltens. Aus technischer Sicht würde er Selbstmodelle benötigen, um effektiv zu funktionieren. So könnte er zum Beispiel über eine Art Körperschema verfügen, das die Form und Struktur seines Körpers festhält, um seine Bewegungen zu koordinieren. (Vielleicht hat jeder Arm sein eigenes Armschema.) In diesem Sinne könnte man sagen, dass ein Krake über sich selbst Bescheid weiß. Er besitzt Informationen über sich selbst und über die Außenwelt, und diese Informationen führen zu komplexem Verhalten.

Aber all diese wahrhaft wunderbaren Eigenschaften bedeuten nicht, dass ein Krake ein Bewusstsein hat.

Bewusstseinsforscher verwenden manchmal den Begriff „objektives Bewusstsein“, um zu sagen, dass die Informationen angekommen sind und in einer Art und Weise verarbeitet werden, die die Verhaltensauswahl beeinflusst. Mit dieser eher niedrigschwelligen Definition könnte man sagen, dass eine Mikrowelle weiß, dass die Zeit eingestellt ist, und ein selbstfahrendes Auto weiß, dass ein Hindernis auftaucht. Ja, ein Oktopus ist sich seiner selbst und der Objekte um ihn herum objektiv bewusst. Er enthält die Informationen.

Aber ist er sich subjektiv bewusst? Wenn er sprechen könnte, würde er dann behaupten, eine subjektive, bewusste Erfahrung zu haben, so wie Sie oder ich es tun?

Fragen wir den Oktopus. Stellen Sie sich ein etwas unwahrscheinliches Gedankenexperiment vor. Nehmen wir an, wir haben ein verrücktes Science-Fiction-Gerät – nennen wir es Speechinator 5000 – das als Übersetzer von Informationen in Sprache dient. Es hat einen Anschluss, der in den Kopf des Kraken eingesteckt werden kann, und es verbalisiert die im Gehirn gefundenen Informationen.

Es könnte Dinge sagen wie „Da ist ein Fisch“, wenn das visuelle System des Kraken Informationen über einen Fisch in der Nähe enthält. Das Gerät könnte sagen: „Ich bin ein Wesen mit einem Haufen Gliedmaßen, die sich auf diese und jene Weise bewegen.“ Es könnte sagen: „Um einen Fisch aus einem Glas zu holen, muss man dieses kreisförmige Teil drehen.“ Es würde viele Dinge sagen, die die Informationen widerspiegeln, von denen wir wissen, dass sie im Nervensystem des Tintenfisches enthalten sind. Aber wir wissen nicht, ob er auch sagen würde: „Ich habe eine subjektive, private Erfahrung – ein Bewusstsein – von diesem Fisch. Ich verarbeite ihn nicht nur. Ich erlebe ihn. Einen Fisch zu sehen, fühlt sich wie etwas an.“ Wir wissen nicht, ob sein Gehirn diese Art von Informationen enthält, weil wir nicht wissen, was die Selbstmodelle des Tintenfisches ihm sagen. Möglicherweise fehlen ihm die Mittel, um zu modellieren, was Bewusstsein ist, oder um sich selbst diese Eigenschaft zuzuschreiben. Das Bewusstsein könnte für das Tier irrelevant sein.

Das Rätsel des Kraken ist ein lehrreiches Beispiel dafür, wie ein Tier komplex und intelligent sein kann, und dennoch sind wir bisher nicht in der Lage, die Frage nach seiner subjektiven Erfahrung zu beantworten oder auch nur, ob diese Frage für dieses Lebewesen überhaupt eine Bedeutung hat.

Ja, ein Krake ist sich seiner selbst und der Objekte um ihn herum objektiv bewusst. Aber ist er sich auch subjektiv bewusst? Wenn er sprechen könnte, würde er dann behaupten, eine subjektive, bewusste Erfahrung zu haben, so wie Sie oder ich es tun?

Vielleicht ist eine Quelle der Verwirrung hier der automatische und starke menschliche Drang, den Objekten um uns herum Bewusstsein zuzuschreiben. Wir neigen dazu, Bewusstsein in Puppen und anderen, noch unwahrscheinlicheren Objekten zu sehen. Menschen glauben manchmal, dass ihre Zimmerpflanzen ein Bewusstsein haben. Ein Oktopus mit seinem komplexen Verhalten und seinen großen, aufmerksamen Augen ist sozusagen ein viel überzeugenderer Tintenkleckstest, der in uns eine starke soziale Wahrnehmung auslöst. Wir wissen nicht nur intellektuell, dass er objektive Informationen über seine Welt sammelt, sondern wir können uns des Gefühls nicht erwehren, dass er auch ein subjektives Bewusstsein haben muss, das von diesen seelenvollen Augen ausgeht.

Aber die Wahrheit ist, wir wissen es nicht, und der Eindruck, den wir von seinem Bewusstsein bekommen, sagt mehr über uns aus als über den Kraken. Die Experten, die Kraken studieren, laufen Gefahr, in diesem Punkt zu den unzuverlässigsten Beobachtern zu werden, denn sie sind diejenigen, die am ehesten von diesen wunderbaren Geschöpfen fasziniert sind.

Nur um das klarzustellen: Ich sage nicht, dass Kraken kein Bewusstsein haben. Aber das Nervensystem des Kraken ist noch so unvollständig erforscht, dass wir seine Gehirnorganisation noch nicht mit der unseren vergleichen und erahnen können, wie ähnlich es in seinen Algorithmen und Selbstmodellen sein könnte. Um solche Vergleiche anstellen zu können, müssen wir Tiere aus unserer eigenen Abstammungslinie, den Wirbeltieren, untersuchen.

__________________________________