Je barvoměna u chobotnic a sépií součást kognitivních schopností?

• Thesis title in Czech: Je barvoměna u chobotnic a sépií součást kognitivních schopností?
• Thesis title in English: Is the ability of colour change in octopus and cuttlefish a part of cognitive abilities?
• Key words: chobotnice, sépie, cephalopoda, kognice, kamufláž, krypse, decepce
• English key words: octopus, cuttlefish, cephalopod, cognition, camouflage, cryspis, deception
• Academic year of topic announcement: 2017/2018
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: RNDr. Eva Landová, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 20.10.2017
• Date of assignment: 22.12.2017
• Date of electronic submission: 10.05.2018
• Date of proceeded defence: 04.06.2018
• Opponents: doc. Mgr. Pavel Němec, Ph.D.

Preliminary scope of work

Fenomény, jako kamufláž či krypse, jsou obvykle popisovány jako vlastnosti zvířete, které je těžko rozeznatelné díky tomu, že se podobá okolnímu prostředí. Schopnost splynout s prostředím může být výhodná zejména v kontextu antipredačního či naopak predačního chování, a proto byl celý tento fenomén často zkoumán z pohledu evoluční biologie. U chobotnic a sépií však schopnosti barvoměny a výběru prostředí zřejmě překračují funkční rámec antipredačního/predačního chování a mají další behaviorální funkce (komunikace, odraz emocionálního stavu apod.). Zároveň disponují chobotnice a sépie širokou škálou rozvinutých percepčních (vizuální schopnosti, chemorecepce, mechanorecepce), ale i kognitivních schopností (manipulace s předměty, relativní rozpoznání vlastní velikosti a překážky, schopnost decepce pomocí barevné signalizace, imitace jiných živočichů podle aktuálního kontextu). Cílem práce je prověřit možnost, že chobotnice a sépie používají schopnosti barvoměny a změny tvaru cíleně a zda jsou spojeny s určitými kognitivními schopnostmi. V první části práce by měly být shrnuty různé aspekty percepce a kognitivních schopností chobotnic včetně metodiky jejich testování a hlavních výsledků. V další části práce by se autorka měla soustředit na různé způsoby kamufláže a funkční kontext barevné signalizace. První dvě části práce by měly obsahovat definici studovaných fenoménů, popis daných schopností u chobotnic a sépií a pokud je znám jejich proximátní či ultimátní mechanismus. Třetí část práce by pak měla objasnit v jakých případech je tedy schopnost barvoměny nejtěsněji spjata s určitými kognitivními schopnostmi. Tyto závěry by měly být podloženy jak výsledky publikovaných experimentálních prací, tak i za pomoci volně dostupných anekdotických záznamů a videozáznamů.
Doporučená literatura:
Barbosa, A., Mäthger, L. M., Buresch, K. C., Kelly, J., Chubb, C., Chiao, C. C., & Hanlon, R. T. (2008). Cuttlefish camouflage: the effects of substrate contrast and size in evoking uniform, mottle or disruptive body patterns. Vision research, 48(10), 1242-1253.

Hochner, B. (2012). An embodied view of octopus neurobiology. Current biology, 22(20), R887-R892.

Norman, M. D., Finn, J., & Tregenza, T. (1999). Female impersonation as an alternative reproductive strategy in giant cuttlefish. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 266(1426), 1347-1349.

Scheel, D., Godfrey-Smith, P., & Lawrence, M. (2016). Signal use by octopuses in agonistic interactions. Current Biology, 26(3), 377-382.

Stevens, M., & Merilaita, S. (2009). Animal camouflage: current issues and new perspectives. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 364(1516), 423-427.

Preliminary scope of work in English

Phenomenons like camouflage or crypsis connect animal’s traits used by individual to be hard to detect via merging with its surroundings. These traits can be especially beneficial in predatory/anti-predatory behaviour, which is why they have been frequently studied from the view of evolutionary biology. In octopuses and cuttlefish, however, the abilities of colour change and background matching extend the predatory and anti-predatory function of behaviour and serve other purposes (communication, reflection of emotional state, etc.). Apart from that, octopuses and cuttlefish possess not only a variety of highly developed senses (visual, chemoreception, mechanoreception), but cognitive functions as well (manipulation with objects, assessment of its own proportions compared to the relative size of an obstacle, the ability of deception by colour signalization, imitation of appropriate animals according to actual context). The objective of this work is to elucidate the possibility that octopuses and cuttlefish could use their capabilities of colour change and shapeshifting purposefully and if these are linked to some cognitive functions. The first part of this work should contain a summary of the wide range of perceptive and cognitive abilities observed in octopus and cuttlefish, including the main results and the methods of obtaining them. In the next part, the author should focus on different forms of camouflage and the functional context of colour signalization. The first two parts should contain a definition of studied phenomenons, description of the mentioned abilities of octopus and cuttlefish and whether their ultimate or proximate mechanisms are known. The third part of this work should then explain in which cases the capability of colour change is linked closely to some specific cognitive processes. These conclusions should be based on the results of published experimental papers and on freely available video- and anecdotal evidence as well.
References:
Barbosa, A., Mäthger, L. M., Buresch, K. C., Kelly, J., Chubb, C., Chiao, C. C., & Hanlon, R. T. (2008). Cuttlefish camouflage: the effects of substrate contrast and size in evoking uniform, mottle or disruptive body patterns. Vision research, 48(10), 1242-1253.

Hochner, B. (2012). An embodied view of octopus neurobiology. Current biology, 22(20), R887-R892.

Norman, M. D., Finn, J., & Tregenza, T. (1999). Female impersonation as an alternative reproductive strategy in giant cuttlefish. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 266(1426), 1347-1349.

Scheel, D., Godfrey-Smith, P., & Lawrence, M. (2016). Signal use by octopuses in agonistic interactions. Current Biology, 26(3), 377-382.

Stevens, M., & Merilaita, S. (2009). Animal camouflage: current issues and new perspectives. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 364(1516), 423-427.