Để làm quen với nhau, cá nhìn nhau trong mắt • Elena Naimark • Tin tức khoa học về “Yếu tố” • Đạo đức học, Ichthyology

Để biết nhau, cá nhìn vào mắt nhau.

Hình 1. Cichlids Neolamprologus pulcher, endemics của Hồ Tanganyika, đã phát triển một tổ chức xã hội thú vị. Những đàn lớn của loài này trong mùa sinh sản được chia thành các họ riêng biệt, bao gồm hai cha mẹ và một số trợ lý. Những người giúp đỡ không nhân lên, nhưng chỉ giúp nâng cao con cái của các cặp đôi cao cấp. Cấu trúc như vậy tạo ra một hệ thống quan hệ phức tạp đòi hỏi khả năng nhanh chóng tìm ra ai là ai. Ảnh từ flickr.com/photos/javierml

Khi nó bật ra trong các thí nghiệm, cá cichlid có thể phân biệt không chỉ các conspecifics (cá thể của các loài riêng của chúng), mà còn là những cá thể quen thuộc và không quen thuộc. Công trình này được thực hiện bởi các nhà động vật học Nhật Bản, làm cho các mô hình máy tính chimeric của cá. Trong các mô hình, các nhà khoa học kết nối các đầu và cơ quan từ các cá nhân khác nhau và quan sát phản ứng của cá thử nghiệm đối với các hàng xóm ảo được tạo ra. Khi nhìn thấy hình ảnh với những cái đầu quen thuộc, nhưng không phải cơ thể, con cá đã cho thấy một phản ứng đặc trưng đối với những cá thể quen thuộc: chúng được chú ý nhanh hơn, kiểm tra chúng từ một khoảng cách gần hơn và ít thời gian hơn. Theo vị trí của mô hình màu trên đầu cá, các nhà khoa học kết luận rằng sự công nhận của người quen bắt đầu với vùng mắt.

Cá có thể làm quen với nhau không? Một phản ứng tự nhiên đầu tiên, dựa trên sự kiêu ngạo của con người kiêu ngạo đối với hầu như tất cả các loài động vật, sẽ là tiêu cực. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học Nhật Bản từ Khoa Sinh học và Khoa học Trái đất của Đại học Thành phố Osaka, từ chối định kiến, nghiêm túc đã lên vấn đề này rất. Tại sao?

Thứ nhất, thật thú vị khi hiểu một điều gì đó về khả năng học hỏi không chỉ là các điều kiện riêng biệt, mà là các cá nhân từ các nhóm động vật khác nhau. Xét cho cùng, ý tưởng ăn sâu rằng chỉ có người hay những loài linh trưởng cao cấp mới có thể phân biệt các cá nhân với nhau nhanh chóng trở thành một điều của quá khứ. Hãy để tôi nhắc nhở độc giả của hai tác phẩm: người ta chứng minh rằng ruồi nhận biết lẫn nhau bằng mùi cá nhân của họ (những con ruồi nhận ra các cựu bầu cử của họ, Element, 10/08/2013), và con ong khác phân biệt khuôn mặt của nhau (Wasps nhận ra lẫn nhau bởi Dữ liệu về các loài động vật khác (khỉ, cừu, một số loài chim và cá), mà kết nối "cá nhân" là quan trọng, đang dần được thu thập, vì vậy chúng phát triển hệ thống của chúng cho Vì vậy, công trình này là một đóng góp cho con heo đất này.

Thứ hai, nhận dạng mẫu là một trong những xu hướng có liên quan nhất trong việc phát triển các công nghệ trí tuệ hiện đại. Như trong nhiều lĩnh vực khác, chúng ta có cái gì đó để học hỏi từ thiên nhiên: công nghệ nhận dạng động vật “công nghệ” nhận dạng mẫu được gỡ lỗi với hàng triệu năm tiến hóa cho tất cả sự đơn giản tương đối của chúng. Và con cá ở đây – một trong những đối tượng nghiên cứu thuận tiện nhất.

Thứ ba, vì có khả năng cao là nhiều cơ chế nhận dạng mẫu đều đồng nhất với các động vật có xương sống, các mẫu cá cũng có thể được áp dụng cho con người. Sau khi tất cả, unscrewing các bánh răng (có nghĩa là, các tế bào thần kinh) cơ chế tổ chức nhận dạng mẫu ở người hoặc khỉ vì nhiều lý do sẽ thất bại. Nhưng trước tiên, bạn vẫn cần phải chứng minh rằng cá sẽ nhận ra chính xác nhau trên cơ sở hình ảnh trực quan, chứ không phải mùi hương hay bất kỳ thứ gì khác.

Các nhà khoa học đã làm việc với cá cichlid Neolamprologus pulcher từ Hồ Châu Phi Tanganyika. Đối với một người nuôi cá màu sắc đẹp được gọi là loại công chúa. Họ có gần mắt và trên nắp mang có sọc màu đen và màu vàng hoa văn và đốm, gạch dưới màu xanh, vây và cơ thể cũng có đốm vàng hoặc với một màu hơi xanh hơi hồng.Những giống cá này trong các nhóm có hệ thống phân cấp cứng nhắc, cặp cha mẹ chiếm ưu thế, hợp tác và "tình bạn" (xem C. Brown và cộng sự, 2015. Thông tin Machiavellian trong Cá). Mối quan hệ phức tạp như vậy đòi hỏi sự công nhận cá nhân đáng tin cậy. Giả thiết của các kích thích thị giác trong trường hợp này là hợp lý, vì những con cá này sống trong nước sạch và trong, và hơn nữa, có màu sắc rực rỡ.

Thí nghiệm như sau. Tám con cá đực được trồng từng cái một trong các bể cá nhỏ và đặt bể cá thành từng cặp thành tường – và do đó chúng được trồng cả năm. Phải mất một tuần để làm quen với hàng xóm của tôi. Trong thời gian này, một phản ứng dữ dội – một cuộc tấn công vào tầm nhìn của một người hàng xóm – gần như biến mất.

Một năm sau, thí nghiệm bắt đầu. Đầu tiên, để kiểm tra phản ứng với một người lạ, những con cá được đưa ra với một người hàng xóm mới – và những cuộc tấn công dữ dội ngay lập tức trở lại. Và một lần nữa, cơn nghiện kéo dài từ bảy đến mười ngày. Sau đó, cá đến với những người hàng xóm mới, nhưng bây giờ không còn sống, nhưng được hiển thị trên màn hình trong bức tường hồ cá. Nhưng video không chỉ là những âm mưu khác nhau, mà là những hình ảnh được thiết kế: người đứng đầu của một trong bảy con cá được vẽ bằng cách sử dụng PowerPoint cho cơ thể khác, với một tìm kiếm tất cả các lựa chọn có thể.Và vì vậy họ có hình ảnh chim bồ câu. Có bốn loại: đầu và thân thể quen thuộc, cái đầu quen thuộc – thân thể không quen thuộc, cái đầu không quen thuộc – thân thể quen thuộc, đầu và thân thể không quen thuộc. Sau đó, hình ảnh với cá chimeric trong một phút di chuyển dọc theo bức tường của màn hình hồ cá qua lại ba lần. Tại thời điểm này, phản ứng của người giám sát công chúa đã được theo dõi.

Hình 2 một – màu cá nhân của mắt và mang của các nàng công chúa. b – một sơ đồ để tạo ra bốn loại hình ảnh máy tính chimeric: FfFb – đầu và cơ thể rất quen thuộc (1); FfSb – đầu quen thuộc – cơ thể không quen thuộc (2); SfFb đầu là không quen thuộc – cơ thể là quen thuộc (3); SfSb – đầu và cơ thể không quen thuộc (4). c – Hình ảnh trên màn hình: một con cá trong bể cá, bơi dọc theo bức tường từ một hình chữ nhật màu đen sang hình chữ nhật khác. d – phép đo: khoảng cách từ nơi mà cá nhận thấy hình ảnh đến điểm dừng (1); khoảng cách đến mô hình đến điểm dừng khi cá ngừng nhìn vào mô hình (2). Hình từ bài viết được thảo luận trong PloS ONE

Một số thông số hành vi được đo: khi nào và ở khoảng cách nào là hình ảnh được quan sát; khi nào và ở khoảng cách nào, cá dừng lại trước hình ảnh; cô ấy nhìn anh bao lâu.Những đặc điểm này rõ ràng là khác nhau đối với những người hàng xóm được công nhận và cho những người lạ không rõ.

Hình 3 Thời gian mà cá nhìn vào hình ảnh của chimeras trên tường của màn hình hồ cá (giây trong một phút chạy hình ảnh). Chimeras: FfFb – đầu và thân quen; FfSb – đầu quen thuộc – thân thể xa lạ; SfSb – đầu và cơ thể không quen thuộc; Đầu SfFb không quen thuộc – thân thể quen thuộc. NS – không có sự khác biệt thống kê giữa các cặp. Hình từ bài viết được thảo luận trong PLoS ONE

Các phép đo thống kê đã chỉ ra rằng các nàng công chúa phân biệt lẫn nhau bằng đầu của chúng, chứ không phải bởi màu sắc và hình dạng cơ thể của chúng. Phản ứng của họ với những con chim với những đốm quen thuộc trên đầu chúng rất khác với phản ứng với những vật mang thân thể quen thuộc. Con cá nhận thấy hình ảnh với cái đầu quen thuộc từ một khoảng cách xa, và khi nó nhìn thấy nó, nó lao về phía nó và đóng băng ở một khoảng cách gần hơn từ màn hình. Và nhìn vào những khuôn mặt quen thuộc của cá ít thời gian hơn những cơ thể quen thuộc. Theo đó, các thi thể quen thuộc được nhìn thấy từ một khoảng cách nhỏ hơn, và khoảng cách từ đó cá quyết định kiểm tra chúng hóa ra to hơn đáng kể.

Điều thú vị và quan trọng là trong khi khoảng thời gian giữa khi cá nhận thấy đột nhiên xuất hiện hàng xóm,và dừng lại để xem xét nó là như nhau trong mọi trường hợp – 0,4-0,6 giây. Nhưng con cá dừng lại để nhìn vào hình ảnh của khuôn mặt và cơ thể ở những khoảng cách khác nhau. Vì vậy, vào lúc đó cô đã hiểu được ai đang ở trước mặt cô – một người hàng xóm già hay một người xa lạ. Điều này có nghĩa là thời gian nhận ra một cá nhân mất không quá 0,4-0,6 giây. Khoảng thời gian này là cần thiết cho cả con người và các loài linh trưởng khác để nhận diện khuôn mặt. Có thể một số cơ chế tương tự hoạt động ở đây.

Tất cả các chỉ số cho các mô hình với khuôn mặt quen thuộc hoàn toàn tương quan với nhau. Có, bạn bè được nhìn thấy từ một khoảng cách lớn hơn; Phải, phải mất ít thời gian hơn để học một khuôn mặt quen thuộc (khuôn mặt, thói quen); Có, với một người bạn, bạn có thể di chuyển đến gần hơn với khoảng cách tới hạn nhỏ hơn trước một người bạn. Và đối với người lạ, mối quan hệ nghịch đảo là điển hình. Các nhà khoa học đã đưa ra kết luận không thể tránh khỏi rằng cá cần được công nhận phải xem xét đúng “mặt” (nếu bạn có thể áp dụng từ này cho cá), chứ không phải là cơ thể. Nếu không, việc phân phối các chỉ số sẽ khác nhau.

Cũng thú vị là lập luận về vị trí của các đốm màu, theo đó các cá nhân phân biệt lẫn nhau. Các đốm màu – các mẫu màu đen và màu vàng – trang trí khu vực xung quanh mắt và nắp mang.Nhưng ở giữa mắt trên mõm không có điểm, vì không có sự khác biệt nào khác. Màu này cho thấy rằng với sự nhận biết cá nhân, ánh mắt của mắt cá hướng đến vùng mắt, tức là sự nhận biết của một người hàng xóm, không mất quá nửa giây, xảy ra khi đánh giá mô hình xung quanh mắt. Các nhà khoa học đã mạnh dạn gợi ý rằng các công chúa, khi họ nhận ra cá riêng, giống như nhiều loài động vật có xương sống khác, nhìn vào mắt nhau.

Tôi rất muốn tin vào lý luận gần như huyền bí này, nhưng chúng ta sẽ đợi. Tuy nhiên, nó cần xác minh nghiêm trọng (nghĩa đen, nghiêm túc). Nhưng nếu nó được xác nhận, thì sự hiểu biết của chúng ta về loài cá là những sinh vật vô hồn, lạnh lùng và không thể nào thay đổi được: chúng cũng nhìn vào mắt nhau!

Nguồn: Masanori Kohda, Lyndon Alexander Jordan, Takashi Hotta, Naoya Kosaka, Kenji Karino, Tanaka Hirokazu, Masami Taniyama, Tomohiro Takeyama. Nhận diện khuôn mặt trong một loài cá sống theo nhóm Cichlid // PLoS ONE. 2015. V. 10 (11). P. e0142552. Doi: 10.1371 / journal.pone.0142552.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: