这种蜘蛛为求爱假扮天敌,甚至骗过了AI!

2026-05-18 15:27
北京

你是否有过这样的经历:凝视着变幻的云朵,忽然发现一张人脸;或者在斑驳的树皮上,瞥见一双凝视的眼睛?这种将无意义图案看成熟悉形状的现象,心理学称之为“空想性视错觉”(Pareidolia)。它源于人类大脑为快速识别同伴或危险而演化出的"超级识别"能力。

空想性视错觉(图片来源:Berkeley Library)

然而,当我们将这种视角投向自然界时,一个有趣的问题便产生了:我们所看到的动物间的“相似”与“模仿”,究竟是真实存在的演化策略,还是人类大脑的一厢情愿呢?

“看走眼”的,不止是人类

这个问题,在辛辛那提大学的生物学家们研究一种奇特的跳蛛时,变得尤为突出。故事的主角,是一种名为Maratus vespa的孔雀跳蛛,在拉丁语中,“Vespa”一词的含义是“黄蜂”,我们姑且称其为“黄蜂孔雀跳蛛”

故事的主角(图片来源:peacockspider.org)

得名缘由令人称奇:雄蛛求偶时,会高高掀起腹部,向雌性展示一幅惟妙惟肖的"黄蜂面具"。它还会撑开腹部两侧的皮瓣,让整个轮廓呈现出黄蜂面部特有的"吉他拨片"形状。

六种孔雀跳蛛的求偶展示。图中A、E为黄蜂孔雀跳蛛(图片来源:Jürgen Otto)

面对如此逼真的模仿,科学家们却不敢轻信。毕竟,人类大脑太擅长在随机中看见秩序。我们眼中的"黄蜂脸",会不会只是空想性视错觉的恶作剧?为了排除主观偏见,科学家们决定让一个相对没有主观偏见的观察者——AI——来做出判断。

研究团队收集了包括孔雀跳蛛、黄蜂、螳螂和苍蝇在内共62个物种的照片,并用这些照片去“考验”一个经过训练的计算机视觉算法。他们想知道:这个只认形状和模式的算法,会把求偶中的孔雀跳蛛认成什么?

用以进行测试的四种照片类型(图片来源:Behavioral Ecology (2025). doi.org/10.1093/beheco/araf074)

结果耐人寻味:AI也“犯糊涂”了。在对所有物种的识别中,AI的整体错误率仅接近12%。但最关键的是,当面对黄蜂孔雀跳蛛以及其他几种具有相似拟态的跳蛛时,误判率竟升至20%以上,且错误高度一致——它坚定地将这些蜘蛛识别为黄蜂。

这一发现意义重大,AI的"糊涂",恰恰验证了科学的清晰:这种相似并非人类的臆想,而是刻在形态结构中的客观现实。

冒充“天敌”去求爱?一出精心策划的“危险游戏”

既然拟态确凿无疑,一个更令人费解的问题随之而来:雄性跳蛛为什么要冒充自己的天敌?

黄蜂是蜘蛛的捕食者,在求偶这种攸关繁衍的时刻,模仿“杀手”的模样,这听起来简直是自寻死路。

科学家们提出了一个大胆而精妙的假说,其核心在于名为“感官利用”(sensory exploitation)的演化理论。这个理论认为,求偶信号的演化,往往会利用接收者(在这里是雌蛛)预先存在的感官偏好或神经反应机制。

雌性跳蛛拥有非常出色的视觉系统,但不同区域的功能有所侧重。它的正前方长着一对硕大的主眼,能够看清细节和色彩,用于精确捕食和识别配偶。而在它的侧面,则分布着几对副眼,这些眼睛主要负责侦测运动和感知周边环境的威胁,视觉成像比较模糊,且只能看到单色(主要是绿色)。

跳蛛的模块化视觉系统(图片来源:Distributed Vision in Spiders(2023). doi.org/10.1007/978-3-031-23216-9_10)

研究者推测,雄蛛的“黄蜂拟态”正是利用了雌蛛这套“分区工作的视觉系统”。当一只雄蛛在远处或雌蛛的视野边缘出现时,雌蛛首先通过它的副眼感知到一个模糊的、类似天敌的轮廓。面对潜在的危险,蜘蛛的本能反应不是立刻逃跑,而是“僵住”(freeze),并调动所有注意力去评估威胁。

而雌蛛这短暂的“僵住”和“全神贯注”,恰恰为雄蛛创造了千载难逢的机会。它得以在不惊动雌蛛的情况下安全地靠近,并为接下来真正的求偶表演赢得宝贵的时间。

幻觉终将打破:爱情不能一直“骗”!

然而,这出以欺骗开场的戏剧,必须在关键时刻"换幕"。如果雌性一直沉浸在“对方是捕食者”的幻觉中,交配便无从谈起。更重要的是,从演化的长远角度看,雌性的择偶权至关重要。她需要根据雄性的真实特征——例如健康状况、体型大小、色彩鲜艳度等——来判断其遗传质量的优劣,做出最优的择偶决策。被骗,意味着劣币驱逐良币,如果一直被蒙蔽,她就无法做出最优选择,这对整个物种的繁衍是极为不利的。

因此,当雄蛛成功利用“黄蜂拟态”拉近距离后,它必须及时地“打破幻觉”。随着距离的缩短,雄蛛进入了雌蛛主眼的清晰视野范围。这时,雌蛛的高分辨率彩色视觉开始发挥作用,她能够看清眼前这个追求者的真实身份并非致命的黄蜂,而是一位同类。

 

该图展示了雄蛛会随着与雌蛛距离的拉进来变换动作(图片来源:Behavioral Ecology (2025). doi.org/10.1093/beheco/araf074)

此时,求偶仪式进入第二阶段。雄蛛会展示孔雀跳蛛家族真正的“求爱法宝”——绚丽的色彩、复杂的舞步和有节奏的振动。它用一系列极具观赏性的表演,向雌性证明自己是一位相貌堂堂、体格健壮的理想伴侣。

这些表演并非虚张声势,而是雄性“硬实力”的真实体现。例如,雄蛛会抬起第三对腿,像指挥家一样挥舞,同时左右摇摆它那色彩斑斓的腹部。这些舞蹈动作的复杂性和持久性,直接反映了它的神经协调能力和体力。

孔雀蜘蛛在跳舞(图片来源:cali7|Tenor)

同时,它还会通过摩擦身体部位或敲击地面,制造出特定的振动信号,这种信号的频率和节奏也是雌性评估其基因质量的“摩斯密码”。雌蛛正是通过综合评估这些视觉和振动信号,来最终决定是否接受这位从“骗子”转变为“王子”的追求者。

怎么样?跳蛛的求偶表演是不是让你叹为观止?在这个故事里,AI技术的应用, “撕开”了拟态的面纱,帮助我们确认了“黄蜂拟态”的存在,也让我们看到小小一只跳蛛,是如何利用光影和距离,上演了一出惊心动魄的“反转剧”。它用天敌的面孔换取接近的机会,再用真实的才华赢得伴侣的芳心,这或许就是自然界中最危险,也最迷人的浪漫。

撰稿/刘若冰

参考资料:

[1]. phys.org → Jumping spider's visual trickery can fool AI

[2]. Oxford Academic → Sensory exploitation of insect face cues by courting male peacock spiders: a test using computer vision

(本文在科普新媒体平台“蝌蚪五线谱”首发,经授权多平台推广)

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