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辛辛那提大学的研究人员发现,某些跳蛛的外形与黄蜂极为相似,以至于人工智能系统在识别它们时也频频出错。这一发现不仅揭示了自然界中精妙的拟态现象,也为理解动物行为提供了新的视角。
研究团队最初关注的是名为 Maratus vespa 的孔雀跳蛛,其拉丁名意为 ’ 黄蜂 ’。这种跳蛛在求偶时会抬起腹部,展示出背部彩色的黄蜂图案。通过抬起两侧的瓣膜,蜘蛛的身体呈现出类似黄蜂脸部的形状,进一步增强了这种视觉错觉。
‘ 这让我们开始思考,’ 该研究的主要作者、辛辛那提大学学生 Olivia Harris 表示,’ 为什么蜘蛛会想要模仿黄蜂,尤其是在求偶展示中?毕竟黄蜂是蜘蛛的捕食者。’
研究人员推测,这种拟态可能是为了在雌性蜘蛛的注意力被远处捕食者吸引时,雄性跳蛛能够趁机展开求偶行为。为了验证这一假设,他们利用计算机视觉技术、机器学习和神经网络算法,测试人工智能系统能否正确识别跳蛛、黄蜂、螳螂和苍蝇的图像。
结果显示,人工智能在所有 62 个物种中的识别错误率接近 12%。然而,在识别 Maratus vespa 和其他几种蜘蛛时,错误率超过 20%,通常将它们误认为黄蜂。这一发现表明,蜘蛛的拟态不仅对人类有效,甚至能够欺骗人工智能系统。
‘ 这是我们发现的唯一一个雄性通过视觉模仿捕食者的案例,’Harris 补充道。
辛辛那提大学副教授、该研究的合著者 Nathan Morehouse 指出,蜘蛛似乎在利用感官剥削来获得优势。他发现,捕食者错觉在较远距离或雌性蜘蛛的周边视野中效果最佳,因为雌性依赖只能看到单色绿色的眼睛。然而,一旦雄性靠近,雌性的正面、能够辨别颜色的眼睛就会接管。
‘ 雌性不会永远被欺骗,’Morehouse 解释道,’ 如果它们被欺骗,它们将失去选择配偶的能力,这将对物种造成长期的不利影响。雄性打破这种错觉是有益的。’
这项研究不仅揭示了蜘蛛求偶行为中的复杂策略,也为人工智能系统的视觉识别能力提出了新的挑战。未来,研究人员计划通过活体雌性跳蛛的行为实验进一步验证他们的假设。
欺骗在动物求偶中并不罕见。例如,一些雄性蛾子会模拟回声定位蝙蝠的声音,以阻止潜在的配偶飞走。而被称为 topi 的羚羊则曾被记录警告雌性有幻影捕食者,以阻止它们逃离自己的领地。然而,蜘蛛通过视觉模仿捕食者的案例尚属首次发现。
这项研究发表在《行为生态学》期刊上,为理解自然界中的拟态现象和动物行为提供了新的视角。