和你一样，鱼也认不出倒着的面孔 | eLife 论文推荐

或者说，我们和鱼一样

撰文 Karl Gruber

来源 New Scientist

翻译 葛鹏

审校 董堃 谭坤

正脸

物种：日本田鱼，或称之为青鳉鱼(Oryzias latipes)

栖息地：东亚的稻田、沼泽、池塘或水流缓慢的溪流中

 

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。”

  

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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 论文基本信息：

【题目】Individual recognitionand the ‘face inversion effect’ in medaka fish (Oryzias latipes)

【作者】Mu-YunWang(corresponding author),Hideaki Takeuchi

【期刊】eLife

【日期】Jul 11, 2017

【DOI】doi: 10.7554/eLife.24728

【地址】

https://elifesciences.org/articles/24728

【摘要】

Individual recognition (IR) is essentialfor maintaining various social interactions in a group, and face recognition isone of the most specialised cognitive abilities in IR. We used both a matingpreference system and an electric shock conditioning experiment to test IRability in medaka, and found that signals near the face are important. Medakarequired more time to discriminate vertically inverted faces, but nothorizontally shifted faces or inverted non-face objects. The ability may becomparable to the classic ‘face inversion effect’ in humans and some othermammals. Extra patterns added to the face also did not influence the IR. Thesefindings suggest the possibility that the process of face recognition maydiffer from that used for other objects. The complex form of recognition maypromote specific processing adaptations, although the mechanisms andneurological bases might differ in mammals and medaka. The ability to recogniseother individuals is important for shaping animal societies.