皮特·湯普森
在人們的印象中,只有像哺乳動物這樣擁有復(fù)雜大腦的動物,才具有識別面孔的能力,但科學(xué)家最近的研究發(fā)現(xiàn):胡蜂其實(shí)也能識別面孔。
在人們看來,胡蜂不過是頭腦簡單的動物,整日就在院子里和山野中嗡嗡作響,然后修筑巢穴、采食花蜜、孕育后代,在不到一年甚至更短的時間內(nèi),它們的生命就會終結(jié)。然而,就是這種不起眼的低等動物,卻擁有和靈長類動物媲美的技能——能認(rèn)出同伴的面孔。
具體來說,一只胡蜂通過感知和記憶另一只胡蜂的面部特征,可以在下一次碰面時,認(rèn)出這個同伴,這就像人通過長相能記住周圍的親人、朋友、同事,從而建立起穩(wěn)定的人際關(guān)系一樣。更為奇特的是,某些生來不具備面孔識別能力的野生昆蟲,經(jīng)過訓(xùn)練之后,也能通過面孔記住同伴的臉,甚至在某些時候能記住人類的臉。
一種非常流行的說法是,人類之所以能進(jìn)化出容量很大的大腦,是因?yàn)樵趶?fù)雜的人類社會中,人類必須要熟記很多人來建立自己的社會關(guān)系。但腦容量不足人類萬分之一的胡蜂也能記住面孔,并以此來識別不同的個體,顯然是對這種說法的有力挑戰(zhàn)。
為了了解它們到底是怎么辨別面孔的,科學(xué)家們做了一個有趣的實(shí)驗(yàn)。他們先找了一些胡蜂,花費(fèi)幾天的時間記錄胡蜂面部的各種圖案,然后通過一種高科技手段——用牙簽在一些胡蜂的面部涂畫,改變它們的面部特征,再觀察這些胡蜂的反應(yīng)。結(jié)果,有趣的事發(fā)生了:本來胡蜂極少出現(xiàn)攻擊同伴的行為,但那些被涂改了面部的胡蜂,遭到同伴攻擊的次數(shù)明顯增多。
為了驗(yàn)證胡蜂到底是對改動的面部特征有反應(yīng),還是對涂料有反應(yīng),科學(xué)家又進(jìn)行了對照實(shí)驗(yàn),對另外一些胡蜂進(jìn)行了涂改,不過并沒有涂改面部,而是涂改胡蜂的其他部位,結(jié)果這些胡蜂可以和其他胡蜂照常相處,并沒有受到攻擊。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:胡蜂可以通過面部圖案的不同,來辨別不同的個體。
在人類的大腦中,有一塊叫做“梭狀回面孔區(qū)”的區(qū)域,專門用來處理面部識別,但這種處理機(jī)制是高度特化的,一旦你將某個熟悉的人的照片顛倒過來,我們就會認(rèn)不出來。奇特的是,胡蜂顯然也具備這種能力,通過實(shí)驗(yàn),胡蜂并不能認(rèn)出去掉觸角的胡蜂面部圖、用馬賽克處理過的胡蜂面部圖,以及黑白的幾何圖案。這就強(qiáng)有力地證明了:胡蜂具有特殊的面部識別神經(jīng)系統(tǒng)。
用馬賽克處理過的胡蜂面部圖,胡蜂因?yàn)槭艿礁蓴_而不能認(rèn)出,去掉觸角的胡蜂面部圖,有著與正常胡蜂一樣的面部圖案,但胡蜂的視覺系統(tǒng)依然不能有效地識別,這說明胡蜂和人類一樣,也是把面部作為一個整體來感知,而不是分別記住不同部位的圖案。去掉觸角以及用馬賽克對胡蜂的影響,就好比照片顛倒、反轉(zhuǎn)后對人類的影響,那些扭曲的面部元素,會導(dǎo)致整個面部識別系統(tǒng)的失常。
關(guān)于胡蜂的研究,讓科學(xué)家開始思考蜜蜂是否也有這種面孔識別機(jī)制,通過實(shí)驗(yàn),科學(xué)家發(fā)現(xiàn),蜜蜂的面孔識別機(jī)制與人類驚人地相似,盡管它們記住面孔的速度很慢,但經(jīng)過訓(xùn)練,它們依然能有整體性地進(jìn)行面孔識別。訓(xùn)練后,這些蜜蜂甚至能識別人類面孔,而那些人類面孔都十分相似,即便是人類本身,也經(jīng)常會弄混。蜜蜂甚至還能在不同的角度上認(rèn)出面孔,它們會記住面孔上不同的點(diǎn),這樣即使將面孔旋轉(zhuǎn)30 度,蜜蜂依舊能夠準(zhǔn)確地認(rèn)出。這讓科學(xué)家們感到非常神奇,因?yàn)槊鄯涞纳鐣Y(jié)構(gòu)非常簡單,它們交流靠的也是信息素,按理說它們并不能認(rèn)出面孔。
對于機(jī)器來說,從不同的角度識別人臉,是一項巨大的挑戰(zhàn),但這個挑戰(zhàn),比人類腦容量小得多的胡蜂和蜜蜂卻可以完成,研究昆蟲的面部識別機(jī)制,不僅可以告訴我們面部識別機(jī)制是如何進(jìn)化而來的,還將有助于科學(xué)家開發(fā)出更好的自動人臉識別系統(tǒng)。
所以,當(dāng)你下次在院子中閑坐時,不妨好好觀察一下身邊飛舞的胡蜂和蜜蜂,因?yàn)樵谒鼈兊男∧X袋里,很可能已經(jīng)記住或認(rèn)出了你的臉。endprint