miniaturadeimagen|El pez elefante tiene la proporción más grande entre el peso de su cerebro y su peso corporal, más alta que la de los seres humanos La inteligencia de los peces es «... el resultado del proceso de adquirir, memorizar, recuperar, combinar, comparar y utilizar en nuevos contextos la información y las habilidades conceptuales» que se aplica a los peces.
Según Culum Brown de la Universidad de Macquarie, los peces «son más inteligentes de lo que parecen. En muchas áreas, como la memoria, sus poderes cognitivos igualan o superan a los de los vertebrados “superiores”, incluidos los primates no humanos».Brown, Culum (2004) Animal minds: Not just a pretty face New scientist, 2451: 42-43.
Los peces tienen registros de los pesos cerebrales relativos de los vertebrados. La mayoría de las especies de vertebrados tienen proporciones de masa cerebro-cuerpo similares. El pez asno de orejas óseas batipelágicas de aguas profundas, tiene la proporción más pequeña de todos los vertebrados conocidos.Fine ML, Horn MH and Cox B (1987) "Acanthonus armatus, a Deep-Sea Teleost Fish with a Minute Brain and Large Ears" Proceedings of the Royal Society B, 230(1259)257-265. En el otro extremo, el pez elefante, un pez africano de agua dulce, tiene una de las proporciones cerebro-masa corporal más grandes de todos los vertebrados conocidos (ligeramente más alta que los humanos) y la proporción de consumo de oxígeno de cerebro a cuerpo más alta de todos los vertebrados conocidos (tres veces más que los humanos).
Cerebro Los peces suelen tener cerebros bastante pequeños en relación con el tamaño del cuerpo comparados con otros vertebrados, típicamente una quinceava parte de la masa cerebral de un ave o un mamífero de similar tamaño. Sin embargo, algunos peces tienen cerebros relativamente grandes, sobre todo los mórmiridos y los tiburones, que tienen cerebros tan masivos en relación con el peso corporal como las aves y los marsupiales.
El cerebelo de los peces cartilaginosos y óseos es grande y complejo. En al menos un aspecto importante, se diferencia en la estructura interna del cerebelo de los mamíferos: el cerebelo de los peces no contiene núcleos cerebelosos profundos discretos. En cambio, los objetivos principales de las células de Purkinje son un tipo distinto de célula distribuida a través de la corteza cerebelosa, un tipo que no se ve en los mamíferos. Los circuitos del cerebelo son similares en todas las clases de vertebrados, incluidos peces, reptiles, aves y mamíferos. También hay una estructura cerebral análoga en los cefalópodos con cerebros bien desarrollados, como los pulpos. Esto se ha tomado como evidencia de que el cerebelo realiza funciones importantes para todas las especies animales con cerebro.
En los peces mormíridos (una familia de peces de agua dulce débilmente electrosensibles), el cerebelo es considerablemente más grande que el resto del cerebro en su conjunto. La mayor parte es una estructura especial llamada válvula, que tiene una arquitectura inusualmente regular y recibe gran parte de su entrada del sistema electrosensorial.
Memoria Se ha demostrado que individuos de carpas capturados por pescadores se vuelven menos capturables a partir de entonces.Beukema, J.J. (1970). Angling experiments with carp: decreased catchability through one trial learning. Netherlands Journal of Zoology, 20: 81–92.Beukema, J.J. & Vos, G.J. (1974). Experimental tests of a basic assumption of the capture-recapture method in pond populations of carp Cyprinus carpio L.. Journal of Fish Biology, 6(3): 317. Esto sugiere que los peces usan su memoria de experiencias negativas para asociar la captura con el estrés y, por lo tanto, se vuelven menos fáciles de atrapar.Raat, A.J.P. (1985). Analysis of angling vulnerability of common carp, Cyprinus carp /0 L., in catch-and-release angling in ponds. Aquaculture Research, 16(2): 171-187. Este tipo de aprendizaje asociativo también se ha demostrado en los peces del paraíso (Macropodus opercularis) que evitan lugares donde han experimentado un solo ataque de un depredador y continúan evitándolo durante muchos meses.Czanyi, V. & Doka, A. (1993). Learning interactions between prey and predator fish. Marine Behavior and Physiology, 23: 63–78. derecha|miniaturadeimagen|240x240px| El pez payaso del Mar Rojo puede reconocer a su pareja después de 30 días de separación. Varios estudios han demostrado que los peces pueden retener información durante meses o años. Como anécdota, el bagre de canal (Ictalurus punctatus) puede recordar la llamada de voz humana que anuncia comida cinco años después de la última vez que escuchó esa llamada.Reebs, S.G. (2008) Long-term memory in fishes Retrieved 9 July 2014. Los peces dorados recuerdan el color de un tubo que dispensa comida un año después de la última presentación del tubo. El salmón rojo todavía reacciona a una señal luminosa que precede a la llegada de los alimentos hasta ocho meses desde el último reforzamiento.Tarrant, R.M. (1964) Rate of extinction of a conditional response in juvenile sockeye salmon. Transactions of the American Fisheries Society 93: 399-401. Algunos gardíes y bagres podían recordar a la persona que los entrenó para alimentarse de la mano, incluso después de un descanso de 6 meses.Klausewitz, W. (1960) Ein bemerkenswerter Zähmungsversuch an freilebenden Fischen, Natur und Volk 90: 91-96; cited in: Bshary, R., Wickler, W., and Fricke, H. (2002) Fish cognition: a primate’s eye view, Animal Cognition 5, 1-13. Los peces arcoíris con manchas carmesí pueden aprender a escapar de una red de arrastre nadando a través de un pequeño agujero en el centro y recuerdan esta técnica 11 meses después.Brown, C. (2001) Familiarity with the test environment improves escape responses in the crimson spotted rainbowfish, Melanotaenia duboulayi, Animal Cognition 4: 109-113. La trucha arcoíris puede ser entrenada para presionar una barra para obtener comida, y lo recuerdan tres meses después de la última vez que vieron la barra.Adron, J.W., Grant, P.T., and Cowey, C.B. (1973) A system for the quantitative study of the learning capacity of rainbow trout and its application to the study of food preferences and behaviour. Journal of Fish Biology 5: 625-636. El pez payaso del Mar Rojo puede reconocer a su pareja 30 días después de haber sido extraído experimentalmente de la anémona que lo hospeda.Fricke, H. (1974) Öko-Ethologie des monogamen Anemonenfisches Amphiprion bicinctus, Zeitschrift für Tierpsychologie 36: 429-512; cited in: Bshary, R., Wickler, W., and Fricke, H. (2002) Fish cognition: a primate’s eye view. Animal Cognition 5: 1-13.
Varias especies de peces son capaces de aprender relaciones espaciales complejas y formar mapas cognitivos.Odling-Smee, L. & Braithwaite, V. A. (2003). The role of learning in fish orientation. Fish and Fisheries, 4: 235–246. Los góbidos durante la marea baja pueden quedar atrapados en una pequeña piscina. Cuando se les pinchaba, los peces podían saltar a otras piscinas con extrema precisión, a veces saltando hasta seis veces para regresar a aguas abiertas. El pez había podido memorizar el diseño cuando el mar estaba en marea alta. Pueden orientarse utilizando múltiples puntos de referencia o símbolosReebs, S.G. (2007) Orientation in fishes Retrieved 29 August 2014. y son capaces de integrar experiencias que les permitan generar respuestas de evitación apropiadas.Portavella, M. Torres, B. & Salas, C. (2004). Avoidance response in goldfish: emotional and temporal involvement of medial and lateral telencephatic pallium. The Journal of Neuroscience, 24: 2342–2335.Yue, S. Moccia, R.D. & Duncan, I.J.H. (2004). Investigating fear in domestic rainbow trout, Oncorhynchus mykiss, using an avoidance learning task. Applied Animal Behaviour Science, 87: 343–354. En Nueva Zelanda, las pequeñas triple aletas moteadas normalmente pasan su vida adulta en un área de agua de dos metros cuadrados. Algunos de ellos fueron transportados, en un estudio, a más de 700 metros por un arrecife rocoso. La mayoría pudo encontrar el camino de regreso después de 4 a 6 días. Otros peces han encontrado su camino de regreso desde distancias más largas, como el bagre de cabeza plana (1 kilómetro), pez luna y lubina (3,5 kilómetros), jurel de roca (22 kilómetros) y atún barrilete (35 kilómetros). Los peces de las cavernas mexicanos ciegos se probaron en un laboratorio cambiando el orden de los puntos de referencia. Los peces pudieron detectar rápidamente el cambio a través de su línea lateral y almacenar un mapa de su entorno en la memoria. Los peces dorados resolvieron un laberinto de cuatro brazos en una semana para obtener comida. Navegaron por el laberinto completo de memoria, y también a partir de pistas visuales separadas recordadas anteriormente, para construir una representación cognitiva espacial compleja.
Uso de herramientas derecha|miniaturadeimagen|Video de un pez arquero disparando a su presa El uso de herramientas a veces se considera una indicación de inteligencia en los animales. Hay pocos ejemplos de uso de herramientas en peces, tal vez porque solo tienen su boca para sostener objetos.Reebs, S.G. (2011) Tool use in fishes Retrieved 10 July 2014.
Varias especies de lábridos sostienen bivalvos (vieiras y almejas) o erizos de mar con la boca y los aplastan contra la superficie de una roca (a modo de "yunque") para romperlos.Coyer, J.A. (1995) Use of a rock as an anvil for breaking scallops by the yellowhead wrasse, Halichoeres garnoti (Labridae). Bulletin of Marine Science 57: 548-549.Pasko, L. (2010) Tool-like behavior in the sixbar wrasse, Thalassoma hardwicke (Bennett, 1830). Zoo Biology 29: 767-773. Este comportamiento ha sido filmado en una vieja de colmillos (Choerodon anchorago); el pez abanica la arena para desenterrar el bivalvo, se lo lleva a la boca, nada varios metros hasta una roca y luego la usa como yunque al destrozar el molusco con golpes laterales de la cabeza.
El pez arquero (familia Toxotidae) arroja chorros de agua a los insectos en las plantas sobre la superficie para arrojarlos al agua; pueden ajustar el tamaño de los chorros al tamaño de la presa del insecto y aprender a disparar a objetivos en movimiento.Schlegel, T., Schmid, C.J., and Schuster, S. (2006) Archerfish shots are evolutionarily matched to prey adhesion. Current Biology 16: R836-R837.Schuster, S., Wöhl, S., Griebsch, M., and Klostermeier, I. (2006) Animal cognition: how archer fish learn to down rapidly moving targets. Current Biology 16: 378-383Dill, L.M. (1977) Refraction and the spitting behavior of the archerfish (Toxotes chatareus), Behavioral Ecology and Sociobiology 2: 169-184.
El pez damisela de cola blanca limpia la pared de la roca donde pretenden poner huevos succionando y soplando granos de arena en la superficie.Keenleyside, M.H.A. (1979) Diversity and Adaptation in Fish Behaviour, Springer-Verlag, Berlin. Los peces ballesta soplan agua a erizos de mar para darlos vuelta, exponiendo así su parte inferior más vulnerable.Fricke, H. (1975) Lösen einfacher Probleme bei inem Fisch. Zeitschrift für Tierpsychologie 38: 18-33; cited in: Bshary, R., Wickler, W., and Fricke, H. (2002) Fish cognition: a primate’s eye view. Animal Cognition 5: 1-13. Las rayas de río crean corrientes de agua con sus aletas para succionar la comida de una tubería de PVC.Kuba, M.J., Byrne, R.A., and Burghardt, G.M. (2010) A new method for studying problem solving and tool use in stingrays (Potamotrygon castexi). Animal Cognition 13: 507-513. Bujurquina vittata pone sus huevos en una hoja suelta y se llevan la hoja cuando se acerca un depredador.Keenleyside, M.H.A., and Prince, C. (1976) Spawning-site selection in relation to parental care of eggs in Aequidens paraguayensis (Pisces: Cichlidae). Canadian Journal of Zoology 54: 2135-2139.