Некоторые пауки-скакуны так мастерски копируют ос, что ученые даже дали им соответствующие имена. Но биологи из Университета Цинциннати задумались: а действительно ли эти пауки выглядят как опасные насекомые, или это нам, людям, просто повсюду чудятся лица — в облаках, узорах коры и скалах?

Когда из-за ковидных ограничений полевые исследования остановились, ученые обратились к беспристрастному судье — компьютеру. Они показали ему цифровые портреты пауков-скакунов, богомолов и ос, чтобы алгоритм, основываясь на формах и узорах, попытался их различить. К удивлению, компьютер ошибался примерно в 20% случаев. Результаты исследования вышли в журнале Behavioral Ecology.

Все началось с одного вида — паука-павлина Maratus vespa, что с латыни так и переводится — «оса». Самец этого вида во время сложного брачного танца поднимает брюшко, демонстрируя спину с ярким узором, до мелочей напоминающим осу. Иллюзию завершают боковые лоскуты, которые паук приподнимает, отчего его силуэт становится похож на каплевидную форму головы осы.

Это заставило нас задуматься, — говорит студентка Оливия Харрис, ведущий автор исследования. — Зачем пауку притворяться осой, которая сама на него охотится? Да еще и во время ухаживания за самкой!

Объяснение оказалось хитрым. Когда паук замечает вдали хищное насекомое, он замирает, концентрируясь на потенциальной угрозе. Именно эта моментальная реакция внимания и дает самцу-скакуну шанс начать свой танец, пока самка отвлечена и не думает о бегстве.

Ученые использовали компьютерное зрение и нейросети, чтобы проверить, сможет ли искусственный интеллект верно классифицировать изображения 62 видов (пауков, ос, богомолов и мух). Результаты оказались такими:

• ИИ ошибался в среднем в 12% случаев.
• 13 видов он определял безошибочно.
• А вот Maratus vespa и некоторых других пауков он путал с осами более чем в 20% случаев.

Исследователи отмечают, что следующий шаг — проверить эту гипотезу в поведенческих экспериментах с настоящими самками пауков. Обман в брачных играх — не редкость в животном мире. Одни бабочки подражают звукам летучих мышей, чтобы самки не улетели, а антилопы топи порой «предупреждают» о несуществующем хищнике, чтобы удержать самку на своей территории.

Но это единственный известный нам случай, когда самец визуально мимикрирует под хищника, — подчеркивает Харрис.

Соавтор работы, доцент Нейтан Морхаус, считает, что пауки умело используют сенсорные «дыры» в восприятии самок. Иллюзия работает лучше на расстоянии или на периферии зрения, где самка видит мир в монохромном зеленом цвете. Но как только самец приближается, в работу включаются ее передние, цветовые глаза.

Самок нельзя дурить вечно. Если бы это было так, они лишились бы возможности выбирать партнера, что поставило бы вид под угрозу в долгосрочной перспективе. Самцам же, наоборот, выгодно разрушить иллюзию, чтобы продемонстрировать свою истинную, паучью сущность, — поясняет Морхаус.

Польза этого исследования выходит далеко за рамки науки о паучьих ухаживаниях. Понимание того, как относительно простые визуальные сигналы могут обмануть сложную систему восприятия (будь то мозг паука или нейросеть), крайне ценно.

• Робототехника и камуфляж: можно проектировать дронов или роботов-разведчиков, которые будут использовать подобные «обманные» паттерны, чтобы оставаться незамеченными или, наоборот, отпугивать животных в природоохранных зонах.
• Компьютерное зрение: изучение ошибок ИИ помогает улучшать алгоритмы распознавания образов, делая их более устойчивыми к мимикрии и обману, что критически важно, например, в системах безопасности.
• Бионика: принципы, подсмотренные у пауков, могут вдохновлять дизайнеров и художников для создания новых форм и узоров, эффективно воздействующих на подсознание.

Основное замечание заключается в том, что исследование является сугубо компьютерным моделированием. Алгоритм ИИ — это мощный инструмент, но его восприятие кардинально отличается от зрительной системы паука-скакуна. Нейросеть обучалась на цифровых изображениях, а пауки оперируют иными зрительными паттернами, возможно, видят в ином спектре или с иным разрешением.

Вывод о том, что «компьютер был обманут», не является прямым доказательством того, что самки пауков видят то же самое. Это сильная гипотеза, но ее все еще необходимо подтвердить в ходе натурных экспериментов, о чем сами авторы честно заявляют.

Ранее ученые выяснили, почему инвазивные пауки лучше защищают потомство.