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SCIENTIFIC AMERICAN December 2013

Good with Faces

昆虫の顔認識

By Elizabeth A. Tibbetts /Adrian G. Dyer E. A. ティベッツ /A. G. ダイアー
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The wasps and bees buzzing around your garden might seem like simple-minded creatures. They build nests, forage for nectar, raise their young and then die, their lives typically playing out over the course of a single year or less. Some of these species rival humans and other primates in at least one intellectual skill, how-ever: they recognize the individual faces of their peers.  庭をぶんぶん飛び回っているハチは愚かな生き物に思えるかもしれない。巣を作り,蜜を集め,子を育て,1年足らずの生涯が尽きたところで死ぬ。しかし何種類かのハチは,少なくともある1つの知的技能で人間など霊長類に匹敵する能力を持っている。仲間の顔を見分けるのだ。
More specifically, members of a species of paper wasp can perceive and memorize one another’s unique facial markings and are able to use this information to distinguish individuals during subsequent interactions, much as humans navigate their social environment by learning and remembering the faces of family, friends and colleagues. Further, even certain insects that do not normally memorize faces in the wild can be trained to do soーand can at times even learn to tell human faces apart.  より正確にいうと,社会性のスズメバチであるアシナガバチの一種は,他の個体の顔の模様を知覚して記憶しておくことが可能で,その情報を用いて個体識別ができる。人間が家族や友人,同僚の顔を覚えておいて社会的環境をうまく生きていくのと同様だ。さらに,通常の野生環境では顔を覚えない種類のハチも,訓練によって顔を認識できるようになる。ときには人間の顔まで見分けられるようになるものがある。
A popular theory of intelligence holds that the exceptionally large human brain evolved to cope with the challenges posed by having to learn and remember many individuals in complex societies. But the discovery that creatures with a brain less than 0.01 percent as large as our own can also identify indi-viduals is forcing scientists to consider how this startling ability evolved and which features of insect brains make facial rec-ognition possible. The answer to the last question, in par-ticular, could help software designers to improve facial-recognition software.  ヒトは複雑な社会のなかで多くの個人の顔を覚えておく必要があり,この問題に対処するために例外的に大きな脳が進化した,というのが広く受け入れられている説だ。だが,脳の大きさが人間の0.01%にも満たない生物も個体識別が可能であるという発見によって,この驚くべき能力がどのように進化したのか,そして昆虫の脳のどんな特徴が顔認識を可能にしているのかが,改めて問われている。特に後者の問いに対する答えは顔認識ソフトウエアの改良に役立つだろう。
A Fortuitous Discovery As is often the way with scientific discoveries, the revelation that wasps see one another as individuals resulted from a lucky accident. As a young graduate student in 2001, one of us (Tibbetts) was working on a project focused on detailing the social lives of Polistes fuscatus paper wasps. The project involved painting colored dots on their backs, then videotaping colonies and tracking the interactions among the insects. One day Tibbetts accidentally videotaped a colony with two unmarked wasps. The data would be useless unless she could figure out a way to differentiate between the two insects. As she watched the tape, she suddenly realized that she could tell the unmarked wasps apart by looking at the yellow, brown and black stripes and spots that make up their natural facial markings. Could wasps, she wondered, do the same? 思いがけない発見
 科学的発見にはよくあるように,ハチが互いを見分けていることがわかったのもある幸運な偶然の所産だった。私たち著者の1人ティベッツは若き大学院生だった2001年,ポリステス・フスカトゥス(Polistes fuscatus)というアシナガバチの社会生活を詳しく調べる研究に加わっていた。ハチの背に絵の具で識別用の点をつけ,群れをビデオ撮影してハチたちの相互作用を追跡する。ある日,ティベッツは 2匹のハチに識別用の点をつけ損なったまま,群れをビデオに撮ってしまった。2匹を見分けられないことには,このデータは無駄になってしまう。彼女は撮影したビデオを見ているうちに,マークをつけなかったハチも,その顔にもとからついている黄色と茶色,黒の筋と点の模様に注目すれば見分けられることに気づいた。そして疑問に思った。ひょっとして,ハチも同じことができるのではないか?
Tibbetts couldn’t resist checking. She spent the next few days documenting the fantastic diversity of facial patterns in wasps and then tested whether the creatures could use these patterns as a guide to recognizing individuals. Using an extremely high-tech methodーapplying modeling paint with tooth-picksーshe changed a wasp’s facial features and then observed the social consequences. Aggression is rare in wasp colonies, so if the wasp was treated more aggressively by nest mates after the makeover, the behavior shift would be proof that wasps pay attention to faces.  ティベッツは確認せずにはいられなかった。続く数日を費やして,彼女は様々に異なるハチの顔の模様を記録し,ハチがそれらのパターンを個体識別の手がかりに使っているかどうかをテストした。プラモデル用塗料を爪楊枝につけて塗るという極めて“ハイテク”な方法によってハチの顔の模様を変え,社会的な変化を観察した。ハチのコロニーでは理由なしに相手を攻撃するケンカが起こるのはまれなので,顔の模様を変えられたハチが仲間から以前よりも攻撃的に扱われたら,その行動変化はハチが顔に注意を払っていることの証拠といえるだろう。