Osa Polistes fuscatus – expert w rozpoznawaniu twarzy
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak wysoko rozwinięta jest nasza zdolność rozpoznawania twarzy?
Jesteśmy w stanie przez wiele lat pamiętać twarze osób, które spotkaliśmy zaledwie raz. Potrafimy rozpoznawać daną twarz ze zdjęcia nawet jeśli zrobione zostało z innej perspektywy.
Nasze twarze różnią się pod wieloma względami: kształtem nosa lub ust, kolorem oczu, odległością między nimi oraz wieloma innymi cechami. Nie postrzegamy jednak tych cech indywidualnie. Nasz mózg przetwarza ludzkie twarze na sposób holistyczny – jako całość, która jest czymś więcej niż tylko sumą swoich części. Na przykład z łatwością odróżniamy dwa nosy, gdy są dodane do zdjęć tej samej twarzy. Jednak, mamy trudności z ich rozróżnianiem, jeśli są na zdjęciu same.
Nie jesteśmy jedynym gatunkiem, który przetwarza twarze na sposób holistyczny.
Dzielimy tę umiejętnością z naszymi bliskimi krewnymi – naczelnymi. I co bardziej zdumiewające, niektóre osy również wykazują podobne umiejętności, co pokazały poniższe eksperymenty.
Osy Polistes fuscatus były trenowane w prostym labiryncie z dwoma bocznymi korytarzami, z których każdy był oznaczony innym zdjęciem. Jeden z korytarzy był „bezpieczny”* i wskazywał go określony obrazek. Osy uczyły się najszybciej i popełniały najmniej błędów, jeśli musiały wybierać między zdjęciami twarzy osobników należących do tego samego, co one gatunku. Efekty uczenia się były jednak gorsze, jeśli twarze na zdjęciach były pozbawione czułek, ich fragmenty były poprzestawiane (czułki, oczy i inne elementy w nie właściwych miejscach) lub jeśli twarze należały do przedstawicieli innego gatunku os. Uczenie się było również wolniejsze i mniej efektywne w przypadku zdjęć, które dla człowieka są wyraźnie różne – prostych kształtów geometrycznych lub zdjęć gąsienic (standardowych ofiar tych os).
Przeprowadzono również podobny eksperyment, w którym osy były trenowane w rozróżnianiu twarzy, ale tym razem zdjęcia zawierały głowę wraz z czułkami, ciałem i nogami, albo samą głowę, bez żadnego z dodatkowych elementów.
Podobnie jak ludzie, którzy mają problemy z rozróżnianiem odizolowanych nosów, osy miały problem z rozróżnieniem dwóch twarzy bez ich naturalnego kontekstu (czułek, nóg i ciała).
Wszystkie te wyniki pokazują, że owady te są naprawdę dobre w rozpoznawaniu innych osobników tego samego gatunku, i podobnie jak ludzie, przetwarzają twarze na sposób holistyczny.
Jednak nie wszystkie gatunki os mają szczególne umiejętności rozpoznawania twarzy
W powyższych eksperymentach badacze testowali również dwa inne, blisko spokrewnione z Polistes fuscatus gatunki os: Polistes metricus (pierwszy eksperyment) i klecankę rdzaworożną (Polistes dominula; drugi eksperyment). Osy P. metricus nie nauczyły się rozróżniać poszczególnych twarzy należących do ich własnego gatunku, ale nauczyły się rozróżniać wzory geometryczne i zdjęcia gąsienic, a nawet twarze os P. fuscatus.
W drugim eksperymencie klecanki rdzaworożne nauczyły się rozróżniać twarze, ale obecność lub brak reszty ciała nie miała wpływu na uczenie się, co świadczy o tym, że nie przetwarzają one twarzy holistycznie.
Dlaczego niektóre osy specjalizują się w rozpoznawaniu indywidualnych twarzy, a inne nie?
Zdolność ta wydaje się być związana z tym jak istotne jest rozpoznawanie poszczególnych osobników w środowisku naturalnym.
U os P. fuscatus wiele samic zakłada gniazdo razem, ale nie mają one tego samego statusu. Walczą one o ustalenie hierarchii na wczesnym etapie życia kolonii, co prowadzi do tego, że jedna samica składa jaja, a pozostałe zwykle pełnią inne funkcje. Zdolność wzajemnego rozpoznawania się zmniejsza liczbę walk, ponieważ osy nie tylko potrafią zapamiętać wynik poprzedniej walki z konkretnym osobnikiem, a nawet wywnioskować swoją pozycję w hierarchii na podstawie zaobserwowanych wyników walk innych os. W rozpoznawaniu twarzy pomagają im indywidualne różnice w kształcie czarnych i żółtych plamek.
Osy P. metricus zakładają gniazda pojedynczo i jest mało prawdopodobne, aby indywidualne rozpoznawanie innych osobników mogło być dla nich ważne. Dodatkowo ich twarze nie różnią się zbytnio między poszczególnymi przedstawicielami tego gatunku.
Natomiast samice klecanki rdzaworożnej niekiedy zakładają gniazda razem, a ich twarze różnią się specjalnymi oznaczeniami związanymi ze zdolnością do walki (silniejsze osobniki mają więcej plamek). Samice potrafią ocenić liczbę plamek u innych, ale nie wydają się, aby zwracały one uwagę na indywidualne zróżnicowanie wyglądu.
Osy potrafią również rozpoznawać ludzkie twarze.
Tym razem naukowcy badali inny gatunek: osę pospolitą (Vespula vulgaris). Owady te mogły swobodnie latać i korzystać z poideł. W niektórych z nich znajdowała się woda z cukrem, a obok zdjęcie twarzy pewnego konkretnego mężczyzny, a w pozostałych gorzka woda obok zdjęcia twarzy innego mężczyzny. Z czasem osy nauczyły się poprawnie znajdować odpowiednie poidła.
Następnie testowano je dając do wyboru zdjęcia mężczyzny występującego wcześniej ze słodką wodą i „emotikon” buźki lub zdjęcia mniej lub bardziej podobnych mężczyzn (patrz ilustracja poniżej). Osy w większości przypadków potrafiły odnaleźć właściwe zdjęcie. Tylko jeśli twarze były odwrócone do góry nogami, ich wyniki były gorsze, ale i tak lepsze niż losowy wybór.
Co ciekawe, inny, podobny eksperyment z cyfrowo zmienionymi ludzkimi twarzami sugeruje, że osy te, podobnie jak ludzie, mogą przetwarzać ludzkie twarze na sposób holistyczny.
Osy mają bardzo dobry wzrok i umiejętność uczenia się, dlaczego więc nie przeprowadzić z nimi kilku eksperymentów, gdy pojawią się w twoim ogrodzie (zamiast z nimi walczyć)? Owady te są niebezpieczne tylko wtedy, gdy jesteś uczulony na ich jad, a zaatakują zwykle tylko, gdy podejdziesz zbyt blisko ich gniazda lub przyciśniesz ich ciało.
* Podłoga labiryntu była pod niewielkim napięciem elektrycznym, z wyjątkiem jednego “bezpiecznego” korytarza.
You can find the English version of this post here.
Zdjęcie Polistes fuscatus: Judy Gallagher – https://www.flickr.com/photos/52450054@N04/30947768803/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54773019