פרופ' יוסף לוין

שיחה 28: חיי החיברות של הדגים

נכתב ע"י פרופ' לוין וד"ר סלגניק

שלום רב

הפעם נדון בסקירתנו אודות מהלך האבולוציה של החיברות או הסוציאליזציה בבעלי חיים בחיברות בין דגים

ראשית נאמר כי דגים הם אינטליגנטיים יותר ממה שסבורים. למשל:

פתרון בעיות ושימוש בכלים: חלק מהדגים, נצפו משתמשים בסלעים ככלים לפתיחת קונכיות. דגי קשת יכולים להתאים את סילוני המים שהם יורקים כדי להפיל חרקים למים, מה שמביא בחשבון את חישוב שבירת האור.

זיכרון: הוכח שלדגים יש זיכרונות טובים למדי. לדוגמה, כמה מחקרים הראו כי דגים יכולים לזכור את המיקום של אובייקטים, את הפריסה של הסביבה שלהם, וחלקם יכולים ללמוד מחוויות העבר.

התנהגות חברתית ותקשורת: מיני דגים רבים מפגינים התנהגויות חברתיות מורכבות. הם יכולים לזהות דגים בודדים אחרים, לזכור אותם, ויכולים לתקשר במגוון אמצעים כגון קול, אותות חזותיים, אותות חשמליים ואותות כימיים.

למידה ואימון: ניתן לאמן דגים לבצע משימות שונות. לדוגמה, דגי זהב אומנו ללחוץ על מנוף בכדי להשיג מזון, והם יכולים אפילו ללמוד לעשות זאת בשעות מסוימות של היום.

ניווט מרחבי: לחלק ממיני הדגים יש יכולות ניווט מרחביות מרשימות. לדוגמה, דגי סלמון מסוגלים לנווט לאורך אלפי קילומטרים של אוקיינוס בכדי לחזור לנחל שבו נולדו כשמגיע הזמן להשריץ.

מצבים דמויי רגש ותפיסת כאב: דגים מראים תגובות התנהגותיות ופיזיולוגיות לגירויים מזיקים, מה שמעיד על כך שהם יכולים לתפוס כאב. יש חוקרים הטוענים כי דגים מראים גם סימנים של חוויית פחד ולחץ.

דוגמאות אלה ממחישות כי אינטליגנציה דגים יכולה להיות מורכבת למדי, אם כי זו שונה כמובן מאינטליגנציה של יונקים ובמיוחד פרימטים. ראוי גם לציין שיש שונות רבה בין מיני דגים, בדיוק כמו זו שיש בין יונקים, ולא כל המינים יציגו את כל ההתנהגויות המופיעות למעלה

בהמשך נאמר כי מוחות הדגים האחראים להתנהגויות שציינו למעלה, כמו מוחותיהם של בעלי החוליות, מורכבים מכמה אזורים נפרדים, שלכל אחד מהם תפקיד שונה. להלן סקירה בסיסית של חלקי המוח של הדגים:

1. בליטות ריח: אלה ממוקמות בחלק הקדמי של המוח ואחראיות על עיבוד ריחות. הם בדרך כלל גדולים יותר במינים המסתמכים במידה רבה על חוש הריח שלהם.
2. טלנצפלון: החלק הזה של המוח, שנקרא גם המוח הקדמי, מעורב בתפקודים שונים, כולל עיבוד אותות ריח, למידה מרחבית והתנהגות חברתית. אצל דגים מסוימים, יש לו גם תפקיד בעיבוד מידע חזותי.
3. דיאנצפלון: חלק זה של המוח ממלא תפקיד בעיבוד מידע חזותי ומווסת הורמונים והומאוסטזיס. הוא מכיל את ההיפותלמוס ואת בלוטת יותרת המוח, אשר אחראים על ויסות תפקודים גופניים רבים.
4. טקטום אופטי (מקביל לקוליקולוס עליון ביונקים): חלק זה של המוח התיכון מעבד מידע חזותי, שמיעתי וסומטוסנסורי, ומעורב בהכוונת הדגים לכיוון גירויים או הרחק מהם. אזור זה נוטה להיות גדול למדי בדגים בשל הסתמכותם על מידע חזותי.
5. המוח הקטן: המוח הקטן אחראי על שליטה מוטורית וקואורדינציה. בדגים, הוא מעורב גם בעיבוד מידע אודות מיקום הגוף ותנועה.
6. Medulla Oblongata או המוח המוארך: זהו החלק התחתון של גזע המוח. הוא שולט בתפקודים אוטונומיים כגון נשימה, קצב לב ועיכול.

מוח הדג- באופן סכמטי

מוחות דגים הם בדרך כלל קטנים ופשוטים יותר מאלה של יונקים, אבל יש יוצאים מן הכלל. לדוגמה, למוחות של מיני דגים מסוימים, כמו מורמירידים וג'ימנוטיפורמים (הכוללים צלופחים חשמליים), יש טלנספלון גדול יחסית בשל יכולתם ליצור ולפרש שדות חשמליים.

יתר על כן, מוחות דגים יכולים להיות די ייחודיים בהתאם לאורח החיים והסביבה של הדגים. לדוגמה, דגים שחיים בסביבות מורכבות מבחינה חזותית, כמו שוניות אלמוגים, עשויים להיות בעלי מרכזי עיבוד חזותי מפותחים יותר, בעוד שלדגים שמסתמכים על חישה חשמלית עשויים להיות אזורים מפותחים יותר לעיבוד אותות חשמליים.

וכאמור למרות גודלם הקטן יותר ופשטותם היחסית, דגים מסוגלים ללמוד ולהיזכר, ויכולים להפגין מגוון התנהגויות מורכבות. הם יכולים ללמוד לנווט במבוכים, לזהות פרטים אחרים ואפילו ללמוד מניסיונם של דגים אחרים.

קיום חיברות והשפעה הדדית בין פרטים ולעיתים גם קיום היררכיה דורש את זיהויים של הפרטים בקבוצה. ואם דנו קודם במבנה המוח של דגים נשאלת השאלה איזה חלק במוח הדג מזהה דג ספציפי אחר. נראה זיהוי פרטים אחרים בדגים מערב חלקים רבים במוח. בעוד שקשה לבודד חלק מסוים במוח שאחראי לכך, סביר להניח שהתהליך כולל אזורים רבים הפועלים יחד, בדומה לבעלי חוליות אחרים.

דגים בדרך כלל מזהים זה את זה באמצעות שילוב של רמזים חזותיים, כימיים, אקוסטיים או חשמליים, ולפעמים אפילו באמצעות זיהוי רטט. הרמזים האלה מעובדים על-ידי אזורים חושיים שונים במוח:

1. זיהוי חזותי: דגים משתמשים ברמזים חזותיים בכדי לזהות זה את זה, במיוחד אלה הקשורים לצורת גוף, גודל, צבע וסימונים ספציפיים. הטקטום האופטי, החלק במוח האחראי על עיבוד חזותי, ממלא תפקיד מפתח בכך. נוסף על כך, הטלנצפלון, הידוע גם בשם המוח הקדמי, יכול להיות מעורב בעיבוד מידע חזותי.
2. זיהוי כימי: דגים משתמשים גם בפרומונים כדי לזהות זה את זה. אותות כימיים אלה מעובדים על-ידי בליטות הריח בקדמת המוח.
3. זיהוי אקוסטי: תקשורת קול בדגים, כאשר היא קיימת, מעובדת במוח התיכון ובמוח הקדמי.
4. זיהוי חשמלי ורטט: עבור מיני דגים שיכולים לחוש שדות חשמליים או תנודות, הנתונים החושיים הרלוונטיים מעובדים באזורים מיוחדים במוח.

לאחר עיבוד הנתונים החושיים, סביר להניח שהמידע מועבר לאזורים אחרים במוח (כגון המוח הקדמי) שבהם מתרחש עיבוד ברמה גבוהה יותר. דבר זה יכול לכלול זיהוי אנשים ספציפיים והיזכרות באינטראקציות קודמות איתם. עם זאת, הפרטים של איך תהליך זה עובד בדגים אינם מובנים במלואם, ודבר זה כנראה משתנה בין מינים שונים.

במונחים של זיהוי דג ספציפי אחר, הדבר יהיה תלוי במידה רבה ביכולות הזיהוי החזותי של המין המדובר, כמו גם בהסתמכותם על זיהוי אינדיבידואלי כזה באינטראקציות החברתיות שלהם. חלק גדול מהמידע החזותי הזה יעובד בטקטום האופטי ואולי גם בטלנצפלון. אבל ההבנה המלאה של הכרה ספציפית כזו בדגים היא עדיין תחום מחקר מתמשך.

אגב, נקודה מעניינת לנו בני האדם שאף נחקרה בדגים הינה גם האם דגים יכולים לזהות פנים אנושיות? כך מחקרים מצביעים על כך שמינים מסוימים של דגים אכן יכולים לזהות פנים אנושיות. מחקר שפורסם בשנת 2016 ונערך על ידי מדענים מאוניברסיטת אוקספורד ואוניברסיטת קווינסלנד [ראה תקציר בהמשך] הראה כי דגי קשת מסוגלים ללמוד ולזהות פרצופים ברמת דיוק גבוהה.

דג הקשת

Newport, Cait, Wallis, Guy, & Siebeck, Ulrike E. (2016). "Discrimination of human faces by archerfish (Toxotes chatareus)." Scientific Reports, 6, 27523

במחקר, הדגים אומנו תחילה לירוק מים על תמונות של פנים אנושיות המוצגות על מסך מעל האקווריום שלהם. לאחר מכן הוצגו לדגים הפנים המוכרות מעורבבות עם חדשות. התוצאות הראו כי הדגים הצליחו לזהות נכון את הפרצופים המוכרים כארבע חמישיות מהזמן, גם כאשר הפרצופים הוצגו בשחור לבן או עם שינויים בצורת הראש.

עם זאת, חשוב לציין שזה לא בהכרח אומר שכל הדגים יכולים לזהות פנים אנושיות. היכולת לזהות ולזכור פרטים נפוצה יותר במינים חברתיים או באלו שחיים בסביבות מורכבות, והיא דורשת רמה גבוהה יחסית של יכולת קוגניטיבית. יכולתו של דג הקשת לזהות פנים אנושיות קשורה ככל הנראה לאסטרטגיית הציד הייחודית שלו, הכוללת הפלת חרקים מצמחייה התלויה מעל למים על ידי יריקת מים לעברם. דבר זה דורש את היכולת לכוון ולזכור במדויק צורות ספציפיות.

בעוד שחלק מבעלי דגי המחמד טוענים שהדגים שלהם יכולים לזהות אותם, זה בעיקר אנקדוטלי, ויהיה צורך במחקר נוסף כדי לאשר את התצפיות האלה. עם זאת, מחקרים אלה מצביעים על רמה גבוהה יותר של תחכום קוגניטיבי בדגים ממה שהניחו בעבר.

לצורך חיברות יש צורך בתקשורת. ובהקשר זה לדגים מגוון דרכי תקשורת:

1. אותות חזותיים: דגים רבים משתמשים ברמזים חזותיים בכדי לתקשר. זה יכול לכלול שינויי צבע, תצוגות של גודל או כוח, תנועות גוף ספציפיות, או אפילו יצירת מבנים כמו קנים. לדוגמה, דגים זכרים רבים משנים צבעים במהלך עונת ההזדווגות כדי למשוך נקבות.
2. אותות אקוסטיים: חלק מהדגים משתמשים בקול כדי לתקשר. צלילים אלה יכולים להיות מופקים בדרכים שונות, כגון על ידי חריקת שיניים יחד, הצמדה או שפשוף של חלקים מגופם יחד, או דרך שלפוחית השחייה שלהם. צלילים אלה יכולים להעביר מסרים שונים, החל ממשיכת בן זוג ועד אזהרה לאחרים מפני סכנה.
3. אותות כימיים: דגים יכולים גם להשתמש באותות כימיים, או פרומונים, כדי לתקשר. כימיקלים אלה יכולים להעביר מגוון מסרים, כגון סימון טריטוריה, איתות על מוכנות להזדווג או אזהרה מפני סכנה. לדוגמה, דגים רבים משחררים חומרי אזעקה כאשר הם נפצעים, אשר יכולים להתריע בפני דגים בקרבת מקום על נוכחותו של טורף.
4. אותות חשמליים: מינים מסוימים של דגים, כגון צלופחים חשמליים ושפמנון חשמלי, יכולים ליצור ולחוש שדות חשמליים. שדות אלה יכולים לשמש לניווט, ציד ותקשורת. על ידי ויסות התדר והמשרעת של אותות החשמל שלהם, דגים אלה יכולים להעביר מסרים שונים.
5. אותות מישוש: אותות מישוש או מגע משמשים לעתים קרובות בתקשורת קרובה, למשל במהלך הזדווגות או קשר חברתי. דגים עשויים לדחוף זה את זה, או אף מינים מסוימים עשויים לעסוק בהתנהגויות טיפוח הדדיות.
6. אותות הידרודינמיים: מיני דגים מסוימים רגישים לתנועות המים שנוצרות על ידי דגים אחרים. זה יכול להיות שימושי במיוחד בלהקת דגים, כאשר הדבר עוזר להם להישאר מסונכרנים ולשמור על המרחק הנכון אחד מהשני.

ראוי לציין כי לא כל הדגים משתמשים בכל שיטות התקשורת האלה, והפרטים יכולים להשתנות מאוד בהתאם למין ולמצב. בנוסף, דגים רבים מסוגלים להשתמש במספר שיטות תקשורת בו זמנית כדי להעביר מידע מורכב.

כל אלו כולל יכולת הזיהוי של דגים אחרים ברמות שונות ויכולת התקשורת בין דגים מאפשרים חיברות בין מינים רבים של דגים.

כך החיברות של דגים מתבטאת במגוון התנהגויות חברתיות. עם זאת, ההתבטאות יכולה להשתנות במידה רבה בהתאם למין. הנה כמה קטגוריות רחבות של התנהגות חברתית שנצפו אצל דגים:

1. חינוך: מינים רבים של דגים ידועים בהתנהגות הלימודית שלהם, שבה קבוצות גדולות של פרטים שוחות באופן מתואם. התנהגות זו מציעה מספר יתרונות כגון הגנה מוגברת מפני טורפים, יעילות בהשגת מזון טובה יותר והזדמנויות הזדווגות משופרות.
2. טריטוריאליות: חלק מהדגים הם טריטוריאליים, כלומר הם מגנים על אזור מסוים מפני חברים אחרים מאותו מין, ולפעמים גם נגד בני מינים אחרים. אופן פעולה זה קשור לעתים קרובות לזמינותם של משאבים כגון מזון או מקומות השרצה מתאימים.
3. היררכיות/דומיננטיות: במינים מסוימים, דגים קובעים היררכיות חברתיות או סדרי דומיננטיות. זה יכול להיות קשור לגודל, חוזק או רמות תוקפנות. לדגים הדומיננטיים ביותר יש בדרך כלל גישה למשאבים הטובים ביותר, כולל מזון והזדמנויות להזדווגות.
4. טיפול הורי: מינים מסוימים של דגים מפגינים טיפול הורי, כאשר אחד ההורים או שניהם מגינים על צאצאיהם ודואגים להם. מאפיין זה נראה במינים כמו ציקלידים ודגי דיסקוס, שם ההורים שומרים על צאצאיהם ולפעמים אפילו נושאים אותם בפיהם להגנה.
5. התנהגות שיתופית: מיני דגים מסוימים מפגינים התנהגות שיתופית, שבה הם עובדים יחד לתועלת הדדית. דוגמה לכך היא הדג המנקה, שמנקה טפילים מדגים גדולים יותר. הדג הגדול יותר מקבל ניקוי, והדג המנקה יותר מקבל ארוחה.
6. טקסי הזדווגות: למיני דגים רבים יש טקסי הזדווגות מורכבים שעשויים לכלול הפגנת צבע, חוזק או בניית קינים. התנהגויות אלה משמשות כדי למשוך בני זוג ולהבטיח הצלחה הרבייה.
7. תקשורת: דגים מתקשרים זה עם זה במגוון שיטות. חלק מהמינים משתמשים באותות חזותיים, כמו שינויי צבע או תנועות ספציפיות. אחרים עשויים להשתמש באותות אקוסטיים (קול), אותות כימיים (פרומונים) או אפילו אותות חשמליים.

להקות דגים המקיימות אינטרקציה בין הפרטים

יש לזכור עם זאת, כי זוהי סקירה רחבה והחיים החברתיים של דגים יכולים להיות הרבה יותר מורכבים ומגוונים. לדוגמה, סוגים מסוימים של ציקלידים יכולים לזהות ולזכור פרטים, ויכולים ליצור מערכות מורכבות התלויות בסביבת המחייה, זמינותם של משאבים, או נוכחותם של איומים.

בהמשך לכך נשאל אם האם ללהקות דגים יש מנהיג המדריך אותם ומכוון את תנועתם? באופן כללי, נראה כי ללהקות דגים אין מנהיג יחיד ומוחלט. מיני דגים רבים עוסקים בהתנהגות לימודית, שבה קבוצת דגים נעה יחד באופן מסונכרן. מאמינים כי התנהגות זו מספקת מספר יתרונות, כולל הגנה מפני טורפים (בטיחות במספרים), יעילות מוגברת במציאת מזון ושיעורי הצלחה גבוהים יותר בהזדווגות.

המנגנונים מאחורי ההתנהגות בלהקות הדגים מורכבים ולא לגמרי מובנות. מוסכם בדרך כלל כי תנועתה של להקת דגים היא תוצאה של קבלת החלטות מבוזרת, שבה כל דג מתאים את תנועותיו בהתאם לתנועות שכניו. לכן, כיוון הלהקה יכול להשתנות בהתאם למעשיו של כל דג בודד, לאו דווקא של מנהיג מסוים.

1. עם זאת, ראוי להזכיר כי כמה מחקרים מצאו היררכיות או פרטים מועדפים בתוך מיני דגים מסוימים. דבר זה יכול להיחשב בטעות לתפקיד מנהיגותי, אבל בדרך כלל מדובר יותר בדינמיקה חברתית מאשר במערך מסורתי של מנהיג-להקה. כך למשל ציקלידים אפריקאים לעיתים קרובות מבססים היררכיות של שליטה, במיוחד בקרב זכרים. הזכר הדומיננטי שולט בדרך כלל בגישה למזון ולשטחי רבייה ראשוניים. זכר זה הוא בדרך כלל הפרט הגדול והצבעוני ביותר בקבוצה. עם זאת ההיררכיה היא לעתים קרובות דינמית, כאשר פרטים עולים או יורדים בדרגתם.

לכן, למרות שמרתק לראות להקת דגים נעה כאילו היא ישות אחת, דבר זה בדרך כלל אינו בגלל שיש דג אחד המוביל את האחרים. במקום זאת, זהו תהליך מורכב ודינמי המונע על ידי הפעולות של כל דג בנפרד בתוך הלהקה.

לבסוף, להלן מספר תקצירי מאמרים הדנים בנושא המרתק של זיהוי פנים בדגים

2016

זיהוי פנים בדגי דיסקוס (Cichlidae): גישה ניסיונית באמצעות מודלים דיגיטליים

שון סטו ,הירוקאזו טנאקה ,מסאנורי קוהדה 

דוגמא לדג דיסקוס

תקציר

מספר יונקים וציפורים ידועים כמסוגלים להבחין חזותית בין פרטים מוכרים ולא מוכרים, בהתאם לדפוסי הפנים. דגים רבים מזהים חזותית פרטים אחרים בנפרד, ומחקרים קודמים מדווחים כי דפוסי צבע פנים יכולים להיות איתות ראשוני לזיהוי אישי. לדוגמה, דג הדיסקוס משתמש בתבניות צבע ספציפיות המתפתחות רק באזור הפנים. עם זאת, עדיין לא ברור אם אזור הפנים הוא אתר נוח במיוחד לאותות חזותיים בדגים, ואם כן מדוע? דג הדיסקוס המונוגמי, Symphysopdon aequifasciatus (Cichlidae), מסוגל להבחין חזותית בין בן זוגו לבין פרטים אחרים. לדגי הדיסקוס יש דפוסי צבע ספציפיים בכל הגוף כולל אזור הפנים, הראש הקדמי, והסנפירים האנכיים. אם אזור הפנים הוא אתר חשוב מטבעו לרמזים חזותיים, מין זה ישתמש בדפוסי פנים לזיהוי אישי, אך מלבד זאת הוא ישתמש בדפוסים גם על חלקי גוף אחרים. השתמשנו במודלים דיגיטליים מותאמים בכדי לבחון אם דגי דיסקוס משתמשים רק בצבע פנים לזיהוי אישי. מודלים דיגיטליים של ארבעה שילובים שונים של פנים וגופים מוכרים ולא מוכרים של דגים הוצגו במבט חזיתי ורוחבי. דגי הדיסקוס ביצעו לעתים קרובות התנהגויות ספציפיות לפרטנר כלפי דוגמאות פנים של שותפים, וביצעו התנהגויות אגרסיביות כלפי דוגמאות של פנים שאינן של בני זוג. המחברים מסיקים כי בכדי לזהות פרטים דג זה אינו תלוי בדפוסי צבע פרונטליים אלא בדפוסי צבע פנים רוחביים, למרות שיש להם דפוסי צבע ייחודיים גם על חלקי הגוף האחרים. המחברים דנים במשמעות של צבע פנים לזיהוי אישי בדגים בהשוואה לציפורים ויונקים.

2015.

זיהוי פנים בדג ציקליד שחי בקבוצה

מסאנורי קוהדה ,לינדון אלכסנדר ג'ורדן ,טקאשי חוטה ,נאויה קוסאקה ,קנג'י קארינו ,הירוקאזו טנאקה ,מסאמי טניאמה ,טומוהירו טקיאמה 

תקציר

היסודות התיאורטיים של מנגנוני החיברות, כגון טריטוריאליות, היררכיה והדדיות, מבוססים על הנחות של הכרה אישית. בעוד ראיות התנהגותיות מצביעות על כך שזיהוי אינדיבידואלי הוא נפוץ בבעלי חיים, הרמזים שבעלי חיים משתמשים בהם בכדי לזהות פרטים מבוססים רק בקומץ של מיני בעלי חיים. המחברים משתמשים במודלים דיגיטליים בכדי להדגים שתווי פנים הם הרמז החזותי המשמש לזיהוי אישי בדג החברתי Neolamprologus pulcher. הדגים נחשפו לתמונות דיגיטליות המציגות ארבעה שילובים שונים של צבעי פנים וגוף מוכרים ולא מוכרים. הדגים התייחסו לדוגמאות דיגיטליות של פנים לא מוכרים זמן רב יותר וממרחק רב יותר מאשר לדוגמאות של פנים מוכרות. תוצאות אלה מצביעות על כך שדגים אלו יכולים להבחין בין פרטים במדויק באמצעות דפוסי צבע פנים. התצפיות מצביעות גם על כך שדגים מסוגלים להבחין במהירות (≤ 0.5 שניות) בין פרטים מוכרים ולא מוכרים, מהירות זיהוי דומה לפרימטים, כולל בני אדם.

2017.

זיהוי אישי ו"אפקט היפוך הפנים" בדגי מדאקה (Oryzias latipes)

מו-יון וואנג , הידאקי טקאוצ'י

דג מדאקה (Oryzias latipes)

תקציר

זיהוי אישי הינו חיוני לשמירה על אינטראקציות חברתיות שונות בקבוצה, וזיהוי פנים הוא אחת היכולות הקוגנטיביות המיוחדות ביותר בזיהוי אישי. השתמשנו גם במערכת העדפות הזדווגות וגם בניסוי התניה של מתן גירוי חשמלי בכדי לבחון את יכולת זיהוי תצורות האינפרא-אדום במדאקה, ומצאנו שאותות באיזור הפנים חשובים. למדאקה נדרש זמן רב יותר בכדי להבחין בין פרצופים הפוכים אנכית, אך לא בין פנים שהוסטו אופקית או בין עצמים הפוכים שאינם פנים. ניתן להשוות את היכולת ל"אפקט היפוך הפנים" הקלאסי אצל בני אדם ויונקים אחרים. גם דפוסים נוספים שנוספו לפנים לא השפיעו על הזיהוי האישי. ממצאים אלה מצביעים על האפשרות שתהליך זיהוי הפנים עשוי להיות שונה מזה המשמש לאובייקטים אחרים. צורת הזיהוי המורכבת עשויה לקדם התאמות עיבוד ספציפיות, אם כי המנגנונים והבסיסים הנוירולוגיים עשויים להיות שונים אצל יונקים ומדאקה. ככלל היכולת לזהות פרטים אחרים חשובה לעיצוב חיברות בבעלי חיים.

2019

דגים מתמקדים בעיקר בפניהם של דגים אחרים

טקאשי חוטה ,קנטו קוואסקה ,שון סטו ,מסאנורי קוהדה

תקציר

"פנים" הוא גירוי מיוחד אצל בני אדם, פרימטים לא אנושיים, וכמה יונקים חברתיים אחרים; כלומר, הם תופסים את הפנים באופן שונה מחלקי הגוף האחרים וגירויים אחרים. במינים אלה, הפנים מעבירים מידע רב, ולכן פרטים בוחנים את הפנים במבט ראשון לעומת חלקי גוף אחרים. בדומה ליונקים, גם פניהם של דגים מעבירים מידע רב, אך מעט ידוע באם דגים שמים לב לפנים או לדפוסי הצפייה בפנים. כאן אנו מתעדים את דפוסי ראיית הפנים של דג הציקליד Neolamprologus brichardi, אשר יכול להבחין בין פרטים על סמך צבעי הפנים. ראשית, ביססנו שיטה לזיהוי הנקודה שבה נבדקו הדגים. דגים לעתים קרובות מקבעים את כיוון ראשם לעבר מושא תשומת הלב, מה שמרמז על כך שציר הגוף האורכי מצביע על נקודת הקשב. באמצעות תכונה זו, בחנו את מושא הקשב של דגי הנבדק שהוצגו להם תצלומים של פנים וחלקי גוף אחרים. התוצאות הראו כי הדג בדק בתחילה שוב ושוב בפנים ומשך הזמן היה ארוך יותר לפנים מאשר לחלקי גוף אחרים.

דג הציקליד Neolamprologus brichardi

2016

זיהוי פנים אנושיות על ידי דגי קשת (Toxotes chatareus)

קייט ניופורט ,גיא וואליס ,ירמה רשיטניק ,אולריקה אי סיבק 

תקציר

קיימות שתי תיאוריות יריבות לגבי האופן שבו בני אדם מזהים פרצופים: (i) הזיהוי הוא מולד, ומסתמך על מעגלים ניאו-קורטיקליים מיוחדים, ו-(ii) הזיהוי הוא מומחיות נרכשת, המסתמכת על מסלולי זיהוי של אובייקטים כלליים. כאן, אנו חוקרים אם בעלי חיים ללא ניאו-קורטקס, יכולים ללמוד לזהות פנים אנושיות. זיהוי פנים אנושי הודגם בעבר עבור ציפורים, אולם כיום ידוע שהן בעלות מבנים דמויי ניאו-קורטקס. כמו כן, רוב העבודה שנעשתה ביונים מבויתות ואי אפשר לשלול את האפשרות שהן פיתחו התאמות לזיהוי פנים אנושיות. נראה כי דגים אינם בעלי איזורי מוח דמויי ניאו-קורטקס, ובהתחשב בהיעדר חשיפה ישירה לבני אדם, סביר להניח שלא פיתחו יכולות מיוחדות לזיהוי פנים אנושי. באמצעות שימוש בשתי חלופות של בחירה כפויה, אנו מראים כי דגי קשת (Toxotes chatareus) יכולים ללמוד להבחין במספר רב של תמונות פנים אנושיות (ניסוי 1, 44 פרצופים), אפילו לאחר שליטה בצבע, הפנים בצורת הראש ובבהירות התצפית (ניסוי 2, 18 פרצופים). מחקר זה לא רק מוכיח כי לדגי קשת יש יכולות מרשימות של הבחנה בדפוסים, אלא גם מספק ראיות לכך שחולייתנים חסרי ניאו-קורטקס וללא רקע אבולוציוני להבחין בין פנים אנושיות, יכולים בכל זאת לעשות זאת ברמת דיוק גבוהה.

2010.

מין של דגי שונית משתמש בתבניות אולטרה סגולות לזיהוי פנים

אולריקה אי סיבק , אמירה פרקר, דניס שפרנגר, לידיה מאתגר , גיא וואליס

תקציר

המשמעות האבולוציונית וההתנהגותית של דפוסי הצבע של בעלי חיים עדיין אינן מובנות היטב [1-4], לא פחות מכך, דפוסים שמחזירים אור אולטרה-סגול (UV) [5]. האמונה הנוכחית היא שאותות על-סגוליים חייבים להיות רחבים ומודגשים בכדי להתגלות מאחר ש-(1) הם נוטים להתפזר באוויר ובמים, (2) כאשר הם קיימים, המדוכים ברשתית העין הרגישים לקרינת על-סגול נמצאים בדרך כלל במספרים נמוכים, ו-(3) בדרך כלל מדוכים רשתיים הרגישים לאורכי גל ארוכים שולטים בראיית הצורה במינים שנבדקו עד כה [6]. אנו מדווחים על מחקר של שני מינים של דגי שונית שהמראה שלהם שונה רק בפירוט הפסים הדקים של דפוסי פנים מחזירי UV. אנו מראים כי, בניגוד לציפיות, כי דג השונית (Pomacentrus amboinensis) מסוגל להשתמש בדפוסים אלה להבחנה בין מינים. אנו גם מגלים כי התכונות המהותיות של התבניות כלולות דווקא בצורתן ולא בעוצמת ובגוון צבען. התוצאות תומכות בהשערה שחלק מהדגים משתמשים ב-UV כ"ערוץ תקשורת סודי" באמינות גבוהה המוסתר מטורפים. במונחים כלליים יותר, הממצאים עוזרים לפענח את הפרטים של שפה של צבע ותבנית שאבדה זה מכבר לאבותינו הפרימטים, אך הייתה חלק מעולמם של אורגניזמים רואים רבים במשך מיליוני שנים.

בסך הכל, מחקרים אלה מצביעים על כך שלדגים יש את היכולת לזהות ולהבחין בין פרצופים, שהיא משימה קוגניטיבית מורכבת. ולבסוף מחקר עדכני משנה זו.

2023.

דגי ניקוי מסוג Labroides dimidiatus מזהים את עצמם במראה באמצעות זיהוי פנים עצמי, כמו בני אדם

מסאנורי קוהדה ,רדואן בשרי ,נאוקי קובו ,סאטושי אוואטה ,ויל סוורסבי ,קנטו קוואסקה ,טייגה קובאיאשי ,שומפיי סוגאווה 

תקציר

לחלק מבעלי החיים יש יכולת יוצאת דופן לזיהוי עצמי במראה, אך כל השלכה על המודעות העצמית נותרת לא ודאית ושנויה במחלוקת. הסיבה העיקרית לכך היא שעדיין חסרים מבחנים מפורשים של שני המנגנונים הפוטנציאליים העומדים בבסיס זיהוי עצמי במראה: דימוי מנטלי של העצמי והתאמה חזותית קינסתטית. כאן, אנו בודקים את ההשערה כי יכולת זיהוי עצמי במראה בדגים מסוג, Labroides dimidiatus, קשורה לדימוי מנטלי של העצמי, במיוחד הפנים העצמיות, כמו אצל בני אדם. דגים אלו תקפו בתחילה דוגמאות צילום של עצמם ושל זרים לא מוכרים. לעומת זאת, לאחר שכל הדגים עברו את מבחן השתתפותם במראה, דגים אלו לא תקפו את התמונות שלהם (תמונות ללא תנועה), אך עדיין תקפו לעתים קרובות את אלה של פרטים לא מוכרים. כאשר הדגים נחשפו לתצלומים מורכבים, הפנים העצמיות / הגוף הלא מוכר כעת שלהם לא הותקפו, אך תמונות של פנים/גוף עצמי לא מוכרים הותקפו, מה שמראה כי דגים אלו עם יכולת זיהוי עצמי במראה מזהים את מאפייני הפנים שלהם בתצלומים. בנוסף, כאשר הוצגו בפניהם צילומים עצמיים עם סימן שהונח על הגרון, דגי ניקוי אלו שחוו את התמונה במראה הדגימו התנהגויות של גירוד גרון. כאשר הן משולבות, התוצאות שלנו מספקות ראיות ברורות לכך שדגי ניקוי מזהים את עצמם בצילומים וכי המנגנון הסביר של זיהוי עצמי במראה קשור לתמונה מנטלית של הפנים העצמיות, ולא למודל קינסתטי של התאמה חזותית. בני אדם מסוגלים גם להיות בעלי דימוי מנטלי של הפנים העצמיות, הנחשבות לדוגמה למודעות עצמית פרטית.

דוגמא לדגי ניקוי הסובבים סביב כריש ומנקים ממנו טפילים שונים

אנו מראים כי לשילוב ניסויי מבחן מראה עם תצלומים יש פוטנציאל עצום לקדם את הבנתנו את האבולוציה של תהליכים קוגניטיביים ומודעות עצמית פרטית בקרב בעלי חיים לא אנושיים.

עד כאן להפעם בסקירתנו אודות חיי חיברות בבעלי חיים במהלך האבולוציה

בברכה

דר' איגור סלגניק ופרופ' יוסף לוין