A species of fish, the cleaner wrasse (Labroides dimidiatus), responds to its reflection and attempts to remove marks on its body during the mirror test -- a method held as the gold standard for determining if animals are self-aware. The finding, publishing on February 7 in the open-access journal PLOS Biology, suggests that fish might possess far higher cognitive powers than previously thought, and ignites a high-stakes debate over how we assess the intelligence of animals that are so unlike ourselves.
The study's researchers from the Max Planck Institute for Ornithology (MPIO) and Osaka City University (OCU), say that their results provide clear evidence of behaviours that appear to pass through all phases of the mirror test, but that the interpretation of what these mean is less clear: Does a 'pass' mark in the mirror test demonstrate that fish possess self-awareness -- a cognitive trait thought only to be present in primates and some other mammals? Or can the mirror test be solved by very different cognitive processes than previously thought?
"The behaviours we observe leave little doubt that this fish behaviourally fulfils all criteria of the mirror test as originally laid out. What is less clear is whether these behaviours should be considered as evidence that fish are self-aware -- even though in the past these same behaviours have been interpreted as self-awareness in so many other animals," says Dr Alex Jordan, senior author on the study.
The ability to perceive and recognise a reflected mirror image as self (mirror self-recognition) is considered a hallmark of cognition across species. To test for this phenomenon in fish, the researchers applied the classic 'mark' test to the cleaner wrasse (Labroides dimidiatus) -- a marine fish best known for its behaviour of "cleaning" external parasites from client fish -- by placing a coloured mark on fish in a location that can only be seen in a mirror reflection. In order to gain a 'pass', the test requires that the animal must touch or investigate the mark, demonstrating that it perceives the reflected image as itself. This is clearly a challenge for animals such as fish that lack limbs and hands.
The researchers observed that fish attempted to remove the marks by scraping their bodies on hard surfaces after viewing themselves in the mirror. Fish never attempted to remove transparent marks in the presence of a mirror, or coloured marks when no mirror was present -- suggesting that marked fish were responding to the visual cue of seeing the mark on themselves in the mirror. Further, unmarked fish did not attempt to remove marks from themselves when interacting with a marked fish across a clear divider, nor did they attempt to remove marks placed on the mirror itself -- suggesting that fish were not innately reacting to a mark resembling an ectoparasite anywhere in the environment, for instance due to hard-wired feeding responses.
Dr Jordan acknowledges the controversial nature of the study, saying: "Depending on your position, you might reject the interpretation that these behaviours in a fish satisfy passing the test at all. But on what objective basis can you do this when the behaviours they show are so functionally similar to those of other species that have passed the test?"
The PLOS Biology editors also recognized the potential for controversy, and commissioned an accompanying commentary from Professor Frans de Waal, a leading primatologist at Emory University who has studied mirror self-recognition in mammals. While de Waal finds the fish study intriguing, he urges caution in interpreting it. In doing so, he calls for less black-and-white approach to animal self-awareness. "What if self-awareness develops like an onion, building layer upon layer, rather than appearing all at once?" asks de Waal. "To explore self-awareness further, we should stop looking at responses to the mirror as its litmus test. Only with a richer theory of the self and a larger test battery will we be able to determine all of the various levels of self-awareness, including where exactly fish fit in."
'''Naukowcy z Osaka City University oraz z należącego do Towarzystwa Maxa Plancka Max-Planck-Institut für Ornithologie przebadali ryby z gatunku wargatek sanitarnik (''Labroides dimidiatus'') za pomocą testu lustra. Zauważono, że część ryb przechodziła wszystkie fazy testu, co może świadczyć o pewnej postaci świadomości własnego ciała u tych organizmów. Badacze wskazują ponadto na konieczność dopracowania samej metody, aby określić, na ile jest ona właściwa do badania zagadnienia samoświadomości.

Ryby z gatunku ''Labroides dimidiatus'' zostały wybrane do badania z tego względu, że nalezą do organizmów czyszczących inne gatunki z pasożytów, co oznacza, że mogłyby one zwracać szczególną uwagę na występowanie pasożyta także u siebie. Badanie prowadzono w kilku etapach. W pierwszym wprowadzono lustro i obserwowano reakcje ryb na ich odbicie. Podobnie jak w przypadku innych gatunków początkowo pojawiały się zachowania agresywne, które po kilku dniach mijały. Zastępowane były one zachowaniami specyficznymi nieobserwowanymi w naturze, jak np. pływanie grzbietem do dołu. W kolejnej fazie osobniki przyglądały się sobie w lustrze. 

Części ryb wszczepiono pod skórę na głowie kolorowe i przezroczyste elastomery, co rozpoczynało właściwy etap badań. Osobniki z przezroczystym ciałem obcym nie zmieniły pod wpływem tego czynnika swojego zachowania. Natomiast, gdy był on zabarwiony, ryby ustawiały się w lustrze w taki sposób, aby lepiej dostrzec obiekt, a następnie pocierały o kamień częścią ciała, w której był on wszczepiony, co może świadczyć o chęci pozbycia się go z własnego ciała. Wszczepienie kolorowego elementu było odpowiednikiem namalowania go na ciałach np. ssaków, które wcześniej poddawano testom lustra. Modyfikacja metody wynikała z odmiennego środowiska (wody). Ponieważ wszczepiony element mógł też być odczuwany przez ryby i wpływać na ich zachowania, poza elementem kolorowym kontrolnie innym rybom wszczepiano przezroczysty elastomer.

Badacze zauważają, że wyniki eksperymentu można interpretować trojako: 1) przejście testu nie musi oznaczać nakierowania uwagi na siebie; 2) przejście testu lustra oznacza, że przechodzące go organizmy są samoświadome; 3) organizmy kierują uwagę na siebie, ale nie są samoświadome. Autorzy badania skłonni są do uznania trzeciej interpretacji, konkludując, że samoobserwacja wymaga świadomości ciała, ale nie jest do tego potrzebna ani teoria umysłu, ani samoświadomość.

Poproszony o komentarz prymatolog Frans de Waal prowadzący badania dotyczące samoświadomości człowiekowatych zwrócił uwagę, że na zagadnienie to można spojrzeć z punktu widzenia gradualizmu. Samoświadomość nie musi pojawiać się nagle, ale może się rozwijać etapami. Badany przypadek jest dla niego odpowiednikiem świadomości u małp, ale nie u małp człekokształtnych.