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胡蜂和蜜蜂,可能会认出你的脸

2014-11-15皮特·汤普森

环球人文地理 2014年10期
关键词:胡蜂马赛克面孔

皮特·汤普森

在人们的印象中,只有像哺乳动物这样拥有复杂大脑的动物,才具有识别面孔的能力,但科学家最近的研究发现:胡蜂其实也能识别面孔。

在人们看来,胡蜂不过是头脑简单的动物,整日就在院子里和山野中嗡嗡作响,然后修筑巢穴、采食花蜜、孕育后代,在不到一年甚至更短的时间内,它们的生命就会终结。然而,就是这种不起眼的低等动物,却拥有和灵长类动物媲美的技能——能认出同伴的面孔。

具体来说,一只胡蜂通过感知和记忆另一只胡蜂的面部特征,可以在下一次碰面时,认出这个同伴,这就像人通过长相能记住周围的亲人、朋友、同事,从而建立起稳定的人际关系一样。更为奇特的是,某些生来不具备面孔识别能力的野生昆虫,经过训练之后,也能通过面孔记住同伴的脸,甚至在某些时候能记住人类的脸。

一种非常流行的说法是,人类之所以能进化出容量很大的大脑,是因为在复杂的人类社会中,人类必须要熟记很多人来建立自己的社会关系。但脑容量不足人类万分之一的胡蜂也能记住面孔,并以此来识别不同的个体,显然是对这种说法的有力挑战。

为了了解它们到底是怎么辨别面孔的,科学家们做了一个有趣的实验。他们先找了一些胡蜂,花费几天的时间记录胡蜂面部的各种图案,然后通过一种高科技手段——用牙签在一些胡蜂的面部涂画,改变它们的面部特征,再观察这些胡蜂的反应。结果,有趣的事发生了:本来胡蜂极少出现攻击同伴的行为,但那些被涂改了面部的胡蜂,遭到同伴攻击的次数明显增多。

为了验证胡蜂到底是对改动的面部特征有反应,还是对涂料有反应,科学家又进行了对照实验,对另外一些胡蜂进行了涂改,不过并没有涂改面部,而是涂改胡蜂的其他部位,结果这些胡蜂可以和其他胡蜂照常相处,并没有受到攻击。这一实验结果表明:胡蜂可以通过面部图案的不同,来辨别不同的个体。

在人类的大脑中,有一块叫做“梭状回面孔区”的区域,专门用来处理面部识别,但这种处理机制是高度特化的,一旦你将某个熟悉的人的照片颠倒过来,我们就会认不出来。奇特的是,胡蜂显然也具备这种能力,通过实验,胡蜂并不能认出去掉触角的胡蜂面部图、用马赛克处理过的胡蜂面部图,以及黑白的几何图案。这就强有力地证明了:胡蜂具有特殊的面部识别神经系统。

用马赛克处理过的胡蜂面部图,胡蜂因为受到干扰而不能认出,去掉触角的胡蜂面部图,有着与正常胡蜂一样的面部图案,但胡蜂的视觉系统依然不能有效地识别,这说明胡蜂和人类一样,也是把面部作为一个整体来感知,而不是分别记住不同部位的图案。去掉触角以及用马赛克对胡蜂的影响,就好比照片颠倒、反转后对人类的影响,那些扭曲的面部元素,会导致整个面部识别系统的失常。

关于胡蜂的研究,让科学家开始思考蜜蜂是否也有这种面孔识别机制,通过实验,科学家发现,蜜蜂的面孔识别机制与人类惊人地相似,尽管它们记住面孔的速度很慢,但经过训练,它们依然能有整体性地进行面孔识别。训练后,这些蜜蜂甚至能识别人类面孔,而那些人类面孔都十分相似,即便是人类本身,也经常会弄混。蜜蜂甚至还能在不同的角度上认出面孔,它们会记住面孔上不同的点,这样即使将面孔旋转30 度,蜜蜂依旧能够准确地认出。这让科学家们感到非常神奇,因为蜜蜂的社会结构非常简单,它们交流靠的也是信息素,按理说它们并不能认出面孔。

对于机器来说,从不同的角度识别人脸,是一项巨大的挑战,但这个挑战,比人类脑容量小得多的胡蜂和蜜蜂却可以完成,研究昆虫的面部识别机制,不仅可以告诉我们面部识别机制是如何进化而来的,还将有助于科学家开发出更好的自动人脸识别系统。

所以,当你下次在院子中闲坐时,不妨好好观察一下身边飞舞的胡蜂和蜜蜂,因为在它们的小脑袋里,很可能已经记住或认出了你的脸。endprint

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