Пауки-скакуны, обитающие в Австралии, давно привлекают внимание ученых своей необычной способностью имитировать ос. Эти членистоногие не только визуально напоминают опасных для пауков хищников, но и получили научные названия, отсылающие к их сходству с осами. Например, один из видов — Maratus vespa — в переводе с латыни означает «оса». Однако до недавнего времени оставалось загадкой, действительно ли их внешность настолько убедительна или же люди просто склонны видеть знакомые образы там, где их нет.
Чтобы проверить это, биологи из Университета Цинциннати использовали искусственный интеллект. В период пандемии COVID-19, когда полевые исследования были затруднены, ученые решили прибегнуть к компьютерному анализу. Они загрузили в нейросеть изображения пауков-скакунов, ос, богомолов и мух, чтобы проверить, сможет ли алгоритм правильно их классифицировать. Результаты оказались неожиданными: ИИ ошибался в 12% случаев в среднем, но для некоторых видов пауков, включая Maratus vespa, показатель ошибок достигал 20%.
Но зачем пауку имитировать хищника, который сам представляет для него угрозу? Ученые предполагают, что это часть сложной стратегии ухаживания. Когда самка паука замечает потенциальную угрозу, она замирает, концентрируя внимание на опасности. Это дает самцу возможность приблизиться и начать демонстрацию брачного танца. Таким образом, мимикрия работает как способ привлечь внимание самки, не вызывая у нее агрессии.
Исследователи использовали методы машинного обучения и нейронных сетей, чтобы проанализировать, какие именно элементы внешности пауков вводят ИИ в заблуждение. Оказалось, что ключевую роль играют форма и контрастные узоры. Однако, как выяснилось, иллюзия работает только на определенном расстоянии. При близком контакте самка уже различает истинную природу самца благодаря своим передним глазам, способным воспринимать цвет.
Самок нельзя обманывать бесконечно. Если бы иллюзия была совершенной, это нарушило бы механизмы естественного отбора. Поэтому самцы демонстрируют дополнительные сигналы, например, поднимают передние ноги, чтобы подтвердить свою принадлежность к паукам.
Это открытие проливает свет на эволюционные механизмы мимикрии и демонстрирует, насколько сложными могут быть стратегии выживания и размножения в животном мире. Кроме того, оно показывает, что даже современные алгоритмы компьютерного зрения могут быть уязвимы перед естественными «оптическими иллюзиями».
Ранее исследователи из Стэнфорда создали ИИ-модель, которая оценивает биологический возраст мозга, сердца и других органов на основе анализа крови.