魚和人類一樣也能認臉,但倒過來就搞不定了
2022-09-28 20:23:25 來源:
(原標題:魚也能認臉,但倒過來就不行了)
日本田魚,又名青鳉魚(Oryzias latipes)
你認臉水平如何?在面孔正置時,日本鳉魚的本事也不差。正如人類一樣,這種小小魚可以正確識別正向的面部,若將如果把“臉”倒過來,它們就搞不定了。這項發現表明這種魚與人類一樣,形成了專門負責面孔識別的腦通路。
對于身邊大多數物品,比如一把椅子,無論它們如何放置,我們都可以輕易識別。然而臉卻是個例外。當照片中出現兩張正置的面孔,即使非常相似,我們也可以輕而易舉地指出兩張臉的差異。但如果面孔是倒置的,想找出不同就有些困難了。
日本東京大學的Mu-Yun Wang解釋道:“這是因為大腦有一個特定識別面孔的區域,當面部上下顛倒時,大腦會通過識別物體的通路來識別圖像,而不再使用面孔識別通路。”迄今為止,人們認為“面孔倒置效應”是哺乳類動物獨有的,僅在靈長類生物與綿羊中被觀測到。
日本田魚,又稱青鳉魚,是一種體長約3。5厘米的淺水魚,通常生活在東亞的稻田、沼澤、池塘或水流緩慢的溪流中。這種魚生性喜歡社交,因此正確識別其他個體的身份對它們來說非常重要。
偽裝
為了探究青鳉魚如何識別個體,研究人員首先讓一條雌魚去熟悉另一條雄魚,發現雌魚與熟悉的雄魚會更快地交配,之后對這一對魚采用一系列的“偽裝”。研究者使用一些半透明的薄膜分別覆蓋在雄魚的面部、軀干以及尾部,以觀察雌魚是否仍能認出熟悉的雄魚。
研究人員發現僅當雄魚的面部被遮蓋時,雌魚的反應表明了它無法再認出曾經熟悉的魚。
為了探究青鳉魚對顛倒的面孔的辨識能力,研究人員們使用棱鏡對魚的面孔進行垂直或水平翻轉,測試雌魚對各種翻轉面孔的識別能力。
令人驚訝的是,青鳉魚也表現出“面孔倒置效應”,Mu-Yun Wang說:“它們不能識別翻轉過的面孔,但是卻能毫無問題地識別其他翻轉了的物品。”
Mu-Yun Wang說,這不是第一次發現魚類通過面孔識別其他個體了,但先前無人證明魚類存在著“面孔倒置效應”。實驗結果顯示青鳉魚與人類和綿羊類似,可能有特定的加工面孔的腦機制。
進化權衡
在社會性物種中,能夠通過識別面孔認定其他個體的身份相當重要。“對這些動物來說,識別面孔非常重要,比如分辨眼睛與牙齒的具體位置。”來自紐約康奈爾大學的Michael Sheehan說。
他還補充了一個令人驚訝的發現,隨著物種數量的增長,面孔朝向似乎也變得越來越重要。“倒置的面孔與正向的面孔所含的信息是相同的,但當圖像方向與預期不一致時,人類也好,其他靈長類也好,現在再加上這種魚都難以理解倒置面孔中包含的社會信息。”
“這表明在進化的過程中,為了快速準確地提取重要信息,出現了專門的面部識別功能。然而為了進化出這種功能,失去了對非預期方向的類似于面部的圖像的處理能力”Sheehan說
如此權衡的原因尚不清楚,但這很有可能與見到倒置面孔的機會很少有關。
為了進一步研究,Mu-Yun Wang正在探究青鳉魚面孔識別行為的內在機制。“我們正在尋找面孔加工處理的遺傳基礎,同時也繼續研究社交經驗如何影響面孔識別的能力。”
撰文Karl Gruber
翻譯 葛鵬
審校 董堃 譚坤
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