Une pieuvre utilise un miroir pour localiser une proie qu’elle ne voit pas : du jamais-vu chez un invertébré

Trois pieuvres, un miroir, une proie cachée derrière elles : dans environ 73 % des essais, les animaux ont su faire le lien entre le reflet qu’ils voyaient devant eux et la position réelle de la cible dans leur dos, puis se retourner vers le bon côté. Une étude publiée dans Current Biology vient de montrer que des invertébrés peuvent utiliser un miroir comme outil de lecture de l’espace, une compétence que la science ne connaissait jusqu’ici que chez certains mammifères et certains oiseaux. Ce n’est pas de la conscience de soi : les auteurs le précisent d’emblée. Mais c’est quelque chose de plus troublant encore, la capacité à lier un reflet à une position occultée dans l’espace réel.

Les pieuvres étaient déjà célèbres pour leur habileté à ouvrir des bocaux, se camoufler en temps réel ou même s’échapper d’aquariums la nuit. Ce que cette expérience ajoute, c’est une couche d’abstraction spatiale : comprendre qu’un reflet n’est pas une proie réelle, mais l’indice de sa position ailleurs. Ce type de raisonnement est considéré comme un précurseur cognitif exigeant, et personne n’avait encore montré qu’un invertébré en était capable.

Un bocal de crabe, un miroir et une décision

Le protocole mis en place à l’Octopus Lab de l’Université de Dartmouth était concu pour éliminer les équivoques. Les trois Octopus bimaculoides, l’espèce dite pieuvre à deux taches de Californie, ont d’abord été exposés à un miroir dans leur habitat pour s’y familiariser. Puis une phase d’entraînement leur a appris la relation entre un reflet et la position réelle d’une cible : un crabe vivant placé dans un bocal en verre visible uniquement par le miroir, nécessitant un quart de tour à 90 degrés pour y accéder.

Pour les tests finaux, les chercheurs ont substitué une image virtuelle de crabe au crabe réel, afin d’éliminer les chimiorécepteurs des pieuvres, ces capteurs qui leur permettent de sentir et de goûter par le toucher et qui auraient pu biaiser les résultats. Placé dans une boîte ouverte face à un miroir, chaque animal devait détecter l’image projetée dans son dos, à gauche ou à droite, et se diriger vers le bon côté pour obtenir une récompense en crabe vivant. Certaines ont même escaladé le bord latéral de la boîte plutôt que de nager autour, un raccourci que les auteurs lisent comme un signe de décision délibérée. Le taux de succès s’établissait à environ 73 %, et les animaux devenaient plus rapides au fil des essais.

« Nous sommes les premiers à démontrer que des invertébrés peuvent se servir d’un miroir pour comprendre leur environnement afin de trouver une proie », explique Mary Kieseler, autrice principale de l’étude et docteure de l’Université de Dartmouth, aujourd’hui chercheuse postdoctorale à l’Université de Fribourg en Suisse. « C’est une compétence qui n’avait jusqu’ici été documentée que chez des vertébrés, comme certains mammifères et certains oiseaux. »

Un cerveau indépendant, une solution convergente

Le saut évolutif est vertigineux. Notre dernier ancêtre commun avec les poulpes est un ver plat qui vivait il y a 350 à 500 millions d’années. Entre-temps, les céphalopodes ont développé un système nerveux dont la structure est radicalement différente du nôtre : les deux tiers de leurs neurones se trouvent dans leurs bras, non dans leur cerveau central. Que ce lignage aussi éloigné ait abouti indépendamment à la même capacité de raisonnement spatial suggère, selon les auteurs, que ce type de traitement cognitif pourrait relever de l’évolution convergente : des espaces écologiques complexes, comme les récifs coralliens ou les fonds marins semis d’obstacles, imposent des solutions neuronales similaires, quelle que soit la phylogénie.

Peter Tse, neuroscientifique cognitif et co-auteur senior de l’étude, propose une image concrète : « Personne ne naît en sachant utiliser un miroir, on l’apprend. Les pieuvres peuvent elles aussi apprendre à utiliser un miroir pour inférer où les choses se trouvent dans le monde. » Comme un conducteur novice qui apprend à lire le rétroviseur pour anticiper les véhicules qu’il ne voit pas directement, l’animal intègre progressivement la relation entre représentation indirecte et réalité spatiale. L’équipe estime que les pieuvres pourraient même disposer d’une carte mentale de leur territoire, ce qui faciliterait leur stratégie de chasse en embûscade.

Il faut garder la mesure : trois individus, c’est un échantillon étroit, et les auteurs eux-mêmes appellent à davantage de recherches pour confirmer l’existence de telles représentations spatiales internes. La question de la conscience de soi, qu’on associe souvent au test du miroir classique, reste entieèrement ouverte : cette expérience ne testait pas si l’animal se reconnaît dans le reflet, mais s’il peut l’utiliser comme outil. La nuance est capitale. Ce que l’étude prouve, c’est que le miroir peut être lu comme une fenêtre sur l’espace caché, et que ce talent n’appartient plus exclusivement aux vertébrés.

Pour ceux qui suivent de près la question de la sensibilité des céphalopodes, notamment le débat sur leur capacité à ressentir la douleur, ce résultat ajoute une pièce supplémentaire à un tableau cognitif de plus en plus complexe. Ces animaux présents dans de nombreux aquariums français, dont certains spécimens vivent moins de deux ans, semblent penser leur espace d’une façon que la science commence à peine à cartographier.

En bref

Les pieuvres savent-elles vraiment utiliser un miroir ?
Oui, dans ce sens précis : elles ont appris à lire un reflet pour localiser une cible cachée dans leur dos, puis se diriger vers le bon côté. Taux de succès : environ 73 % des essais.

Est-ce que cela signifie qu’elles se reconnaissent dans le miroir ?
Non. Le test classique de reconnaissance de soi, où l’animal inspecte une marque sur son corps via le miroir, est différent. Cette étude porte sur la cognition spatiale, pas sur la conscience de soi.

Pourquoi est-ce inédit chez un invertébré ?
Jusqu’ici, seuls des vertébrés (certains mammifères, certains oiseaux) étaient connus pour utiliser un miroir comme outil d’orientation spatiale. Les pieuvres sont les premiers invertébrés à franchir cette étape.

Combien de pieuvres ont participé à l’étude ?
Trois individus de l’espèce Octopus bimaculoides (pieuvre à deux taches de Californie), hbergées à l’Octopus Lab de l’Université de Dartmouth.

Que révèle cette étude sur l’évolution de l’intelligence ?
Que des solutions cognitives similaires peuvent émerger indépendamment dans des lignages très éloignés, ce que les biologistes appellent évolution convergente. Notre dernier ancêtre commun avec les poulpes vivait il y a 350 à 500 millions d’années.

Article créé en collaboration avec l’IA.