科学家使用人类感知来定义大黄蜂的模仿

导读 今天我们去哪里吃午饭? 我不知道。什么听起来不错? 这次你选。与人类不同,寻找食物的动物没有做空虚的决策或咨询 Yelp 的奢侈。这是什

“今天我们去哪里吃午饭?” “我不知道。什么听起来不错?” “这次你选。”与人类不同,寻找食物的动物没有做空虚的决策或咨询 Yelp 的奢侈。这是“什么将满足我过去应得的热量生存需求而不伤害或杀死我”的瞬间选择。

“发现一只大黄蜂,一只鸟必须迅速决定'它是可食用的还是会刺伤我?'”犹他州立大学图尔分校生物学副教授约瑟夫威尔逊说。“它不会停止计算条纹、比较颜色或进行 DNA 分析。”

威尔逊与犹他大学的 Sussy Alvarez、德克萨斯理工大学的 Aaron Pan 和独立科学家 Olivia Messinger Carril 在《科学报告》中发表了关于研究人员利用人类感知对北美大黄蜂的模仿环进行分类的泛化方法的发现。

模仿是一种防御形式,一种动物在外观、行为或声音上复制另一种不同物种的行为,是科学家在 19 世纪后期发现的一种进化现象。最常见的例子是 Batesian 模仿,其中包括无害的色彩鲜艳的有毒蝴蝶和青蛙的模仿物,它们诱骗捕食者不理会它们。另一种类型是苗勒拟态,其中包括大黄蜂在内的多种有害物种看起来相似,是对捕食者的类似警告。

“尽管大黄蜂之间的模仿得到了广泛的认可,但北美独特的模仿环尚未被定义,”威尔逊说。

他说,科学家们通常使用频率相关选择的数学模型来识别拟态环,最近采用了复杂的机器学习算法。

“机器学习是一种强大的分析工具,但捕食者不必像机器一样思考,”威尔逊说。“机器学习可能过分强调物种的差异,而捕食者——包括人类——倾向于寻找相似之处。事实上,人类的感知实际上与脊椎动物捕食者的感知非常相似。”

为了捕捉这种“像捕食者一样思考”的方法,进化生态学家招募了一个由生物学本科一年级学生组成的团队,他们几乎没有或没有大黄蜂识别经验,对物种模板进行分组,蜜蜂的标准化插图展示了各种颜色,基于颜色模式之间的相似性。

“关于物种和分布的先验知识会影响人们对视觉相似性的感知,”威尔逊说。“我们希望学生在短暂看到颜色模式后做出决定。”

虽然具体分组因学生而异,但出现了广泛的模式。

“我们的练习表明北美大黄蜂参与了一个具有五个不同模仿环和一个混合组的大型模仿复合体,”威尔逊说。“这不是一个精确的模型,但它为我们提供了一个我们以前从未有过的基线,可以展开进一步、更详细的调查。”

大黄蜂,体型大,色彩鲜艳,外观蓬松,是最著名的蜜蜂种类之一,并且与全球许多特定的蜜蜂一样,正在急剧下降。

“了解更多关于大黄蜂模仿的知识不仅仅是对知识的追求,还是一项至关重要的保护工作,”威尔逊说。