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鱼也能认脸,但倒过来就不行了

时间: 2017年08月31日 | 作者: Karl Gruber | 来源: New scientist
而人类也是一样的。

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日本田鱼,又名青鳉鱼(Oryzias latipes)

 

你认脸水平如何?在面孔正置时,日本鳉鱼的本事也不差。正如人类一样,这种小小鱼可以正确识别正向的面部,若将如果把“脸”倒过来,它们就搞不定了。这项发现表明这种鱼与人类一样,形成了专门负责面孔识别的脑通路。

 

对于身边大多数物品,比如一把椅子,无论它们如何放置,我们都可以轻易识别。然而脸却是个例外。当照片中出现两张正置的面孔,即使非常相似,我们也可以轻而易举地指出两张脸的差异。但如果面孔是倒置的,想找出不同就有些困难了。

 

日本东京大学的 Mu-Yun Wang 解释道:“这是因为大脑有一个特定识别面孔的区域,当面部上下颠倒时,大脑会通过识别物体的通路来识别图像,而不再使用面孔识别通路。”迄今为止,人们认为“面孔倒置效应”是哺乳类动物独有的,仅在灵长类生物与绵羊中被观测到。

 

日本田鱼,又称青鳉鱼,是一种体长约3.5厘米的浅水鱼,通常生活在东亚的稻田、沼泽、池塘或水流缓慢的溪流中。这种鱼生性喜欢社交,因此正确识别其他个体的身份对它们来说非常重要。

 

伪装

 

为了探究青鳉鱼如何识别个体,研究人员首先让一条雌鱼去熟悉另一条雄鱼,发现雌鱼与熟悉的雄鱼会更快地交配,之后对这一对鱼采用一系列的“伪装”。研究者使用一些半透明的薄膜分别覆盖在雄鱼的面部、躯干以及尾部,以观察雌鱼是否仍能认出熟悉的雄鱼。

 

研究人员发现仅当雄鱼的面部被遮盖时,雌鱼的反应表明了它无法再认出曾经熟悉的鱼。

 

为了探究青鳉鱼对颠倒的面孔的辨识能力,研究人员们使用棱镜对鱼的面孔进行垂直或水平翻转,测试雌鱼对各种翻转面孔的识别能力。

 

令人惊讶的是,青鳉鱼也表现出“面孔倒置效应”, Mu-Yun Wang 说:“它们不能识别翻转过的面孔,但是却能毫无问题地识别其他翻转了的物品。”

 

Mu-Yun Wang 说,这不是第一次发现鱼类通过面孔识别其他个体了,但先前无人证明鱼类存在着“面孔倒置效应”。实验结果显示青鳉鱼与人类和绵羊类似,可能有特定的加工面孔的脑机制。

 

进化权衡

 

在社会性物种中,能够通过识别面孔认定其他个体的身份相当重要。“对这些动物来说,识别面孔非常重要,比如分辨眼睛与牙齿的具体位置。”来自纽约康奈尔大学的 Michael Sheehan 说。

 

他还补充了一个令人惊讶的发现,随着物种数量的增长,面孔朝向似乎也变得越来越重要。“倒置的面孔与正向的面孔所含的信息是相同的,但当图像方向与预期不一致时,人类也好,其他灵长类也好,现在再加上这种鱼都难以理解倒置面孔中包含的社会信息。”

 

“这表明在进化的过程中,为了快速准确地提取重要信息,出现了专门的面部识别功能。然而为了进化出这种功能,失去了对非预期方向的类似于面部的图像的处理能力” Sheehan 说

 

如此权衡的原因尚不清楚,但这很有可能与见到倒置面孔的机会很少有关。

为了进一步研究,Mu-Yun Wang正在探究青鳉鱼面孔识别行为的内在机制。“我们正在寻找面孔加工处理的遗传基础,同时也继续研究社交经验如何影响面孔识别的能力。”

 

撰文 Karl Gruber

翻译 葛鹏

审校 董堃 谭坤

 

文章链接:

https://www.newscientist.com/article/2141907-fish-cant-recognise-faces-if-theyre-upside-down-just-like-us/


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