Aux États-Unis, des chercheurs ont appris à des pieuvres à chercher de la nourriture grâce à un miroir, révélant un comportement inédit chez un invertébré.
Une équipe de scientifiques américains, citée par le magazine scientifique en ligne Popular Science, vient de mettre en évidence chez la pieuvre un type d’usage du miroir jamais rapporté jusqu’ici chez un animal sans squelette. Au-delà de l’anecdote, cette expérience questionne la façon dont on évalue l’intelligence animale, en particulier celle, souvent qualifiée « d’extraterrestre », des pieuvres.
Une pieuvre face à un miroir, dans un laboratoire américain
L’étude, menée avec des pieuvres « à deux points de Californie » (California two-spot octopus), s’est déroulée aux États-Unis, dans un laboratoire universitaire. Cette espèce vit en général à faible profondeur au large de la Californie et ne dépasse guère un an d’espérance de vie, la femelle mourant après la reproduction.
Les chercheurs sont partis d’un constat simple : nos ancêtres et ceux des pieuvres ont divergé sur l’arbre de l’évolution il y a environ 500 à 600 millions d’années. Pourtant, ces animaux au corps mou, dépourvus d’os et dotés d’un cerveau très particulier – une partie de leur système nerveux est répartie dans les bras, qui peuvent traiter des informations de manière semi-autonome – affichent des capacités cognitives étonnantes.
Pour la première fois, des scientifiques montrent qu’un invertébré peut utiliser un miroir pour localiser un objet qu’il ne voit pas directement.
Interrogée par Popular Science, la coautrice de l’étude, la biologiste Mary Kieseler, explique que ce comportement pourrait relever de l’« évolution convergente », c’est-à-dire l’apparition de capacités similaires chez des espèces très éloignées, pour des raisons fonctionnelles comparables.
Pourquoi les chercheurs ont renoncé au test classique de reconnaissance de soi
Au départ, l’équipe souhaitait appliquer à la pieuvre le fameux « test du miroir », utilisé pour évaluer une forme de conscience de soi chez certains animaux. Ce protocole consiste à placer un marquage visible (un point de peinture, par exemple) sur une zone du corps que l’animal ne peut normalement pas voir directement, puis à observer s’il tente de toucher ou d’enlever cette marque en se voyant dans le miroir.
Ce test a déjà été réussi par plusieurs grands singes et par des éléphants. Les chiens, en revanche, y échouent en général, ce qui ne signifie pas qu’ils soient « bêtes », mais plutôt que leur rapport au monde est davantage basé sur l’odorat que sur la vision.
Chez la pieuvre, ce protocole posait deux problèmes. D’abord, sa peau est recouverte de cellules sensorielles très sensibles ; l’animal risquait de sentir physiquement la marque, faussant le test. Ensuite, il est difficile de marquer proprement un animal immergé, sans modifier son comportement.
Face à ces contraintes, l’équipe a changé d’angle. « Nous avons décidé de commencer une étape avant la reconnaissance de soi et de vérifier si elles peuvent utiliser le miroir comme un outil », explique Mary Kieseler, qui a réalisé ce travail pendant sa thèse à l’université de Dartmouth.
Apprivoiser le miroir avant de l’utiliser
Première étape : convaincre ces pieuvres solitaires qu’elles ne font pas face à une rivale potentielle. Dans la nature, une autre pieuvre peut être une concurrente ou une menace. Les chercheurs ont donc patiemment habitué les animaux à la présence du miroir, en observant leurs réactions.
Mary Kieseler rappelle certaines vidéos où des miroirs sont placés dans la jungle, provoquant la panique ou l’agressivité de singes ou d’autres mammifères. Il fallait éviter ce type de réponse. Les scientifiques ont donc attendu que les pieuvres se comportent comme si de rien n’était, jusqu’à un signe très parlant : elles ont accepté de manger juste devant leur propre reflet, un comportement inhabituel pour cette espèce en présence d’une autre pieuvre.
Une fois ce niveau de confiance atteint, la « vraie » expérience a pu débuter.
Un crabe caché derrière un angle, visible uniquement dans le miroir
Les chercheurs ont utilisé un support que les pieuvres connaissaient déjà : un bocal en verre contenant un crabe vivant, que les animaux savaient ouvrir. Le bocal était alors dissimulé derrière un angle du bac, de sorte qu’il était invisible en vision directe depuis la position de la pieuvre.
Seul le miroir permettait de repérer le crabe. Au départ, la réaction de toutes les pieuvres a été la même : elles sont allées droit sur leur reflet, comme si la proie se trouvait dans la glace.
« Toutes les pieuvres sont d’abord allées directement vers le miroir, parce qu’elles voyaient le crabe dedans », raconte Mary Kieseler. Puis, une fois face à la glace, elles comprenaient que la nourriture se trouvait « là-bas ».
Après 10 à 12 essais, chaque pieuvre a fini par modifier sa stratégie : au lieu de se diriger vers le miroir, elle contournait directement l’angle pour aller chercher le bocal du côté approprié. Autrement dit, l’animal apprenait progressivement que le reflet seulement indiquait la position réelle de la proie.
Un deuxième test plus exigeant, avec un « faux » crabe
Une fois cette première compétence acquise, les chercheurs ont compliqué la tâche. Le dispositif a été entièrement repensé : une pieuvre était placée dans une petite boîte ouverte sur le dessus et sur un côté, à une extrémité d’un grand aquarium. Le mur opposé était recouvert d’un large miroir.
Sur le mur du fond, celui que le miroir reflétait, un écran diffusait l’image d’un crabe virtuel en mouvement, à gauche ou à droite du bassin selon les essais. La seule manière pour la pieuvre de voir ce crabe numérique était de regarder le miroir.
Ce choix n’était pas anodin. Les pieuvres étant capables de détecter chimiquement leur environnement grâce à des récepteurs sensoriels, l’utilisation d’un animal réel aurait risqué de les guider par l’odeur, et non par la vue.
À chaque essai, l’animal pouvait quitter la boîte par la gauche, par la droite, ou en passant par le dessus. Pour obtenir une récompense – cette fois un crabe bien réel lâché dans le bac par un compartiment situé au-dessus – il devait se diriger vers le côté du bassin où le miroir montrait l’image du crabe virtuel.
Sur des dizaines d’essais, les pieuvres ont choisi le bon côté environ 70 % du temps, un résultat que les tests statistiques jugent très improbable au hasard.
Ce pourcentage, largement supérieur à 50 %, indique une utilisation active de l’information fournie par le reflet, et pas seulement un comportement aléatoire.
Des pieuvres prêtes à escalader les parois pour aller plus vite
Un autre détail a marqué l’équipe : dans 59 % des essais réussis, certaines pieuvres ne se contentaient pas de sortir par l’ouverture la plus évidente. Elles grimpaient directement sur la paroi de la boîte et la franchissaient par le haut pour atteindre plus rapidement la bonne zone du bassin.
Pour Mary Kieseler, ces « raccourcis » montrent bien que l’animal ne se contente pas de suivre bêtement une routine, mais qu’il adapte sa trajectoire dans un environnement en trois dimensions. Elle souligne qu’une pieuvre a adopté ce comportement d’escalade dès sa toute première tentative réussie.
Une intelligence très différente, mais pas si « extraterrestre »
Au fil des essais, les chercheurs ont vu se dessiner une forme d’intelligence peu familière aux humains, mais adaptée à un milieu très différent : un univers sous-marin où il faut à la fois chasser et éviter les prédateurs dans un espace pleinement tridimensionnel.
Mary Kieseler, aujourd’hui en poste à l’université de Fribourg, en Suisse, estime que les pieuvres semblent avoir une « compréhension plus tridimensionnelle de leur environnement » que nous. Elles peuvent grimper, se faufiler, changer de forme et de couleur, et traiter des informations à la fois avec leur cerveau central et leurs bras.
« Ces animaux sont tout simplement très intelligents à leur manière », insiste la chercheuse.
Les pieuvres chassent souvent à l’affût et doivent rester aux aguets de menaces qui peuvent surgir de n’importe quelle direction. Cette contrainte permanente façonne sans doute leurs capacités d’orientation et de résolution de problèmes, en s’appuyant sur des stratégies différentes de celles des mammifères terrestres.
Pour les scientifiques, ces résultats rappellent que mesurer l’intelligence animale uniquement à l’aune de critères humains – langage, utilisation d’outils « à la main », reconnaissance de soi dans un miroir – conduit à sous-estimer des formes d’adaptation très sophistiquées.
Que sait-on des capacités des pieuvres en France et ailleurs ?
Les pieuvres étudiées dans ce travail sont nord-américaines, mais en France, dans les eaux atlantiques et méditerranéennes, les plongeurs et biologistes marins observent aussi des comportements complexes chez d’autres espèces, comme la pieuvre commune. Des expériences menées en Europe ont déjà montré leur mémoire spatiale et leur capacité à ouvrir des bocaux ou à manipuler des objets pour se construire un abri.
Les centres de recherche français en biologie marine, tout comme les aquariums publics, prennent de plus en plus en compte ces données. Les pieuvres sont désormais considérées comme des animaux dotés de capacités cognitives avancées, ce qui influence les pratiques de captivité et de manipulation, à l’image de ce qui se fait pour certains mammifères marins.
Pour un lecteur français, cette étude américaine renforce l’idée qu’un invertébré comme la pieuvre ne peut plus être rangé dans la catégorie des « simples » animaux à réflexes. Sans aller jusqu’à lui prêter des émotions humaines, les scientifiques lui reconnaissent une forme de flexibilité mentale et de compréhension de l’espace qui oblige à revoir certains préjugés.
Comment fonctionne un test au miroir et que montre vraiment cette expérience ?
Le test de reconnaissance de soi au miroir ne mesure pas toute l’intelligence, mais une capacité particulière : faire le lien entre l’image et son propre corps. L’expérience menée avec ces pieuvres ne prouve pas qu’elles se reconnaissent, mais qu’elles peuvent interpréter correctement un reflet pour localiser une cible.
Ce type de tâche mobilise plusieurs compétences :
- perception visuelle fine des mouvements dans le miroir ;
- compréhension que l’image représente l’autre côté du bac ;
- capacité à transformer cette information en une trajectoire dans l’espace ;
- apprentissage par essais répétés et adaptation de la stratégie.
Le fait que ces animaux réussissent dans environ 70 % des cas, et qu’ils inventent spontanément des raccourcis comme l’escalade latérale, laisse penser qu’ils construisent une représentation assez élaborée de la situation, même si elle n’a rien de « humaine ».
Quelles perspectives pour la recherche sur l’intelligence animale ?
Pour la biologie, ce type d’étude ouvre plusieurs pistes. D’abord, elle permet de comparer des lignées très éloignées – mammifères, oiseaux, céphalopodes – qui ont développé, chacune à sa façon, des solutions au même genre de problèmes : trouver de la nourriture, échapper aux prédateurs, se repérer dans un environnement complexe.
Ensuite, elle invite à concevoir des tests mieux adaptés à chaque espèce. Un animal qui s’appuie peu sur la vision, comme le chien, n’est pas forcément moins apte à apprendre, mais il ne réagira pas au miroir comme un primate ou une pieuvre.
Enfin, ces travaux nourrissent une réflexion plus large sur la manière de traiter ces animaux, y compris dans les pêcheries, l’aquaculture ou les aquariums. Reconnaître que la pieuvre est capable d’apprendre, de s’adapter et d’utiliser des indices visuels complexes plaide pour des conditions de détention et de manipulation plus exigeantes.
Pour le grand public, l’image d’une pieuvre qui cesse progressivement de frapper un miroir pour, à la place, contourner le bac et chercher un crabe bien réel, illustre une forme d’intelligence discrète mais efficace. Loin de l’« alien » incompréhensible, la pieuvre apparaît ici comme un animal qui, avec un cerveau construit autrement, parvient tout de même à résoudre un problème proche de ceux posés aux mammifères les plus étudiés.
