スズメダイが仲間の顔を見分けると判明、豪研究

敵に見えない模様を使用、人間並みにあいまい識別も

2015.10.06
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私たち人間には魚の顔はどれも同じに見えるが、ニセネッタイスズメダイはお互いの顔を見分けることができる。(PHOTOGRAPH BY IMAGEBROKER, ALAMY)
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 群れにいる魚はどれも同じ顔ばかりと思われるかもしれない。けれども少なくともこの魚は、別の種はもちろん、仲間の魚まで見分けられることがわかった。

 ニセネッタイスズメダイ(Pomacentrus amboinensis)は西太平洋のサンゴ礁に生息する魚で、紫外線が見えない人間の目には、全身が黄色で数個の斑点があるように見える。

 けれども、紫外線が見えるニセネッタイスズメダイの目には、仲間の顔の複雑な模様が見えている。その模様は個体ごとに異なっていて、このスズメダイはそれを識別できるというのだ。

 今回の研究で実験チームを率いたクイーンズランド大学(オーストラリア)のウルリーケ・ジーベック氏は、「この模様は、私たち人間と同じく紫外線を感知できない動物には見えません。捕食者に気づかれることなく魚たちがコミュニケーションをするのに役立っていると考えられます」と語る。(参考記事:「【動画】体を点滅させて言葉を交わす巨大イカ」

 人間がこの模様を見るには、紫外線だけを通すフィルターをカメラにつけて魚を撮影すればよい。

 ジーベック氏らの実験から、体長わずか9センチのニセネッタイスズメダイが、同じ種の仲間や、よく似た別種のネッタイスズメダイ(Pomacentrus moluccensis)の顔を識別できることが明らかになった。

 8月にオーストラリアのケアンズで開催された国際行動学会「Behaviour 2015」で予備的な実験結果を発表したジーベック氏は、「私の目にはほとんど変わらないように見える顔のパターンを魚たちが非常に正確に識別していることに驚きました」と語った。

特定の顔を見つけたら報酬

 ジーベック氏らは、実験室で飼育しているニセネッタイスズメダイに、特定の顔の模様(額に縞があるなど)を見せたときに報酬となる餌を与えるようにした。

「水槽の中や後ろにターゲット(顔写真)を置き、特定のターゲットの方に泳いでいったときに餌を与えるようにしたところ、魚はすぐに餌をもらえるターゲットを選ぶことを学習しました」とジーベック氏は言う。「最初のうちは、顔の模様の写真を印刷してラミネート加工したものを見せていましたが、最近では、水槽の後ろに置いたパソコンのモニターに映し出しています」(参考記事:「アシナガバチ、互いの顔を見分ける」

 研究チームは次に、2種類の顔の模様をニセネッタイスズメダイに見せて認識能力をテストした。一つは選択すると報酬をもらえる模様、もう一つは魚が見たことのない模様だ。

 模様の組み合わせをいろいろ変えてテストした結果、ニセネッタイスズメダイはほとんどの組み合わせを識別できた。同じニセネッタイスズメダイの顔だけでなく、よく似たネッタイスズメダイの顔も見分けられることもこの実験でわかったことだ。

 識別を難しくするため、複数の魚の顔を混ぜた画像で同じ実験を繰り返してみたが、これも正確に見分けることができた。

 ニセネッタイスズメダイは群れで暮らす社会性動物であるため、顔を認識する能力は、個体を識別し、絆を結び、それを維持するのに役立つのだろう。

 研究チームは、魚の顔の模様には健康状態や社会的地位に関する情報も含まれているのではないかと考えているが、この点についてはまだ検証されていない。

4匹のニセネッタイスズメダイの顔の紫外線写真。この複雑な模様は紫外線でしか見えないため、ニセネッタイスズメダイには見えるが、ヒトや捕食者には見えない。(PHOTOGRAPHS BY ULRIKE SIEBECK)
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人間並み「あいまい識別」も

 オーストラリア国立大学の生物学者ヨッヘン・ツァイル氏は、この実験は、動物によるパターン認識と利用に関する「すばらしい具体例」だと評価する。ツァイル氏はこの研究には参加していないが、「動物の個体認識における色や明るさのパターンの重要性については、ほとんどわかっていないのです」と言う。「実験結果は二つの点で意外でした。まず、これらの模様が紫外線でしか見えないこと、さらに魚たちがこの詳細な模様に注目していたことです」(参考記事:「同じ顔が2つないのは進化の産物」

 実験チームを率いたジーベック氏も、魚の顔認識が人間の顔認識にここまで似ているとは思っていなかった。なぜなら魚の脳には、人間が顔認識に使っている部位がないからだ。

 例えば、複数の顔の模様を混ぜる実験では、あいまいな模様についてはニセネッタイスズメダイが「カテゴリー知覚」という方法で認識していることが示された。つまり、この魚は人間と同じようなやり方で、よく似た写真の違いを知覚できるのだ。

 ジーベック氏は、「カテゴリー知覚は、動物が映像や刺激について迅速に判断することを可能にすると考えられています」と説明する。「向こうからくる動物が捕食者なのか無害な動物なのかは、自然界では生死にかかわる問題です」

 人間のカテゴリー知覚に関わる脳部位がないニセネッタイスズメダイが、どのようにしてカテゴリー知覚を行っているのかは、まだわからない。ただ、ジーベック氏は「多くの魚の顔には異なる模様があり、そうした模様は特に紫外線で目立つため、ほかの種の魚も個体を識別できるのかもしれない」と語る。

 映画『ファインディング・ニモ』で離れ離れになったクマノミの親子も、こうやってお互いを認識したのかもしれない。

文=Mary Bates/訳=三枝小夜子

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