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Avispa papeleras aprende a reconocer los rostros

ANN ARBOR, Michigan.— Aunque las avispas papeleras tienen un cerebro que es una millonésima del tamaño del cerebro humano, han evolucionado capacidades especializadas para el reconocimiento de los rostros análogas a las que usan los humanos, según una bióloga de evolución de la Universidad de Michigan y uno de sus estudiantes de posgrado.

“Las avispas y los humanos han evolucionado, de manera independiente, mecanismos similares y muy especializados para reconocer los rostros, a pesar del hecho de que todo en la manera en que vemos y la forma en que nuestros cerebros están estructurados sea tan diferente”, dijo el estudiante graduado Michael Sheehan quien trabajó con la bióloga Elizabeth Tibbetts en el estudio de reconocimiento de rostros. “Esto es a la vez sorprendente y un poco extraño”.

El estudio es el primero que documenta que un insecto posee un nivel tan alto de aprendizaje visual especializado, dijo Sheehan, autor principal de un artículo sobre el asunto que se publicará, por Internet, en la revista Science el jueves 1 de diciembre.

En una investigación anterior Tibbetts había mostrado que las avispas papeleras (Polistes fuscatus) reconocen a los individuos de su especie por variaciones en sus marcas faciales, y que se comportan de manera más agresiva hacia las avispas con rostros desconocidos.

En 2008 Sheehan y Tibbetts publicaron un artículo en la revista Current Biology en el cual demostraban que estas avispas tienen memoria sorprendentemente larga y su comportamiento refleja lo que ellas recuerdan de las interacciones sociales previas con otras avispas.

En este estudio reciente Sheehan y Tibbetts pusieron a prueba el aprendizaje entrenando a las avispas para que discriminaran entre dos imágenes diferentes montadas adentro de un laberinto T. Cada una de las dos imágenes estaba colocada en el extremo de la línea horizontal de la T.

A doce avispas se las entrenó para cuarenta pruebas consecutivas en cada tipo de imagen. Las imágenes apareadas incluían fotos de rostros de avispas papeleras normales, fotos de orugas, pautas geométricas simples y rostros de avispas alterados por computadora. Se asoció una recompensa de manera permanente con una imagen en un par.

Los investigadores determinaron que las avispas papeleras, que son predadoras visuales generalistas de las orugas fueron capaces de diferenciar entre dos rostros no alterados de P. Fuscatus más rápido y con más acierto que un par de fotos de orugas, dos pautas geométricas diferentes, o un par d rostros de avispa alterados por computadora. Las avispas aprendieron a elegir el rostro de avispa, no alterado, correcto en aproximadamente tres cuartos del tiempo.

Las avispas deberían haber sido capaces de distinguir fácilmente dos pautas geométricas simples en blanco y negro porque los ojos compuestos de los insectos son buenos en la detección de contraste y contornos, dijo Sheehan. Sin embargo las avispas aprendieron con más rapidez las complicadas imágenes de los rostros que las pautas geométricas.

Al mismo tiempo la introducción de cambios aparentemente menores en la imagen facial de un P. fuscatus, usando un programa de edición de fotos que, por ejemplo, borraba las antenas de la avispa, causó que los sujetos de la prueba se desempeñaran mucho peor en la prueba de reconocimiento facial.

“Esto muestra que la forma en que aprenden a conocer los rostros es diferente de la manera en que parecen aprender sobre otras pautas. Tratan los rostros como un tipo diferente de cosas”, dijo Sheehan.

“Los humanos tienen una capacidad especializada para reconocer los rostros, y ahora sabemos que esa avispa que vive en el techo de su casa evolucionó un sistema análogo por su cuenta”, añadió. “Es importante señalar que no afirmamos que el proceso exacto por el cual las avispas reconocen los rostros sea el mismo que el de los humanos”.

La capacidad para reconocer a los individuos es importante para una especie como la P. fuscatus en la cual múltiples reinas establecen colmenas comunales y cuidan de las crías de forma cooperativa, pero también compiten en una forma de jerarquía lineal de dominación. El recordar a quién ya han superado, y quien ya los ha superado, evita que los individuos desperdicien energía en repetidos encuentros agresivos y, presumiblemente, promueve la estabilidad de la colmena reduciendo las fricciones.

Sheehan también hizo pruebas con una especie con parentesco cercano, la P. metricus, que carece de las marcas faciales variadas de la avispa papelera y vive en colonias controladas por una sola reina. En la prueba del laberinto T, la P. metricus no mostró un comportamiento que supere las posibilidades del azar cuando se le puso a distinguir entre individuos de su propia especie.

“Las diferencias en el aprendizaje facial entre las dos especies no pueden atribuirse a diferencias generales en el aprendizaje visual, ya que ambas especies aprendieron a discriminar entre pares de pautas artificiales y orugas al mismo ritmo y con la misma precisión”, escribieron Sheehan y Tibbetts. “La P. fuscatus y la P. metricus difieren solamente en su capacidad para reconocer los estímulos faciales normales”.

“La flexibilidad de evolución del aprendizaje facial especializado es impresionante e indica que la cognición especializada puede ser una adaptación generalizada que facilita completas tareas de comportamiento tales como el reconocimiento de los individuos”, añadieron.

La financiación para el proyecto la proporcionaron la Universidad de Michigan y una Beca de Reserva E.S. George para Sheehan.

Michael Sheehan

Elizabeth Tibbetts

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