新たな研究により、光る体と生物発光の閃光を放つ高度に社会的な深海イカが、ほぼ真っ暗な中で生活しているにもかかわらず、どのようにして行動を調整できるのかがようやく説明できるかもしれない。
フンボルトイカ（Dosidicus gigas）は、低光量の外洋域に生息する頂点捕食者で、水深450メートル（1,500フィート）以上の深海で魚などの海洋生物を捕食します。ジャンボイカ（ダイオウイカと混同しないでください）とも呼ばれるこの人間サイズの生物は、非常に社会的な動物で、群れ（soal）と呼ばれる群れで行動することを好みます。フンボルトイカは、低光量環境で生息し、餌を探しているにもかかわらず、非常に協調性のある動きをし、衝突や同じ獲物を奪い取ろうとする不自然な行動を避ける方法を見つけます。
フンボルトイカは、皮膚に生物発光器官を備えており、それを用いて赤と白の閃光を放ち、自らを光らせます。海洋生物学者は、これらの生物発光ディスプレイは群れ内でのシグナル伝達に利用されていると推測していますが、これらの動物が複雑なメッセージをどの程度、どの程度まで伝達できるのかは十分に解明されていません。
今週、米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences）に掲載された新たな研究は、フンボルトイカがこれまで知られていなかった意味論的能力を持つことを示す証拠を提示しました。さらに、このイカは自身の体を一種のバックライトとして利用することで、皮膚の模様の視認性を高めることができ、驚くほど複雑なメッセージを伝えることができる可能性があると、新たな論文は述べています。これらの知見を組み合わせることで、フンボルトイカ、そしておそらく他の近縁種のイカが、光が制限された環境において、捕食者からの回避、餌探しの場所の探索、餌の時間であることを知らせる合図、食卓での優先順位の決定など、集団行動を促進できる理由を説明できるかもしれません。
新たな研究の著者である、スタンフォード大学ホプキンス海洋研究所の博士課程学生ベンジャミン・バーフォード氏とカリフォルニア州モントレー湾水族館研究所のブルース・ロビソン氏は、この言語とされるものを解読しておらず、野生下でイカがこのバックライト効果を用いてコミュニケーションを取っているという証拠も文書化できていない。むしろ、新たな発見は「明るい生息地で知られる動物の高度なコミュニケーション手段に匹敵する情報共有能力を明らかにしている」と著者らは論文に記しており、「能力」がキーワードとなっている。研究者らは、フンボルトイカが意味的シグナル伝達を行うために必要な物理的手段と、必要なレベルの行動的複雑さを備えていることを示した。
「この研究以前から、深海に生息する多くの生物が、互いを認識したり、交尾相手を引き付けたりするために発光器官を用いていることは知られていました」と、バーフォード氏はギズモードへのメールで述べています。「これらの生物の場合、種や性別といった非常に単純な情報は伝えられますが、それ以上のことは分かりませんでした。2000年代前半から後半にかけて、ROV（遠隔操作型潜水艇）を使った研究により、深海に生息するイカの中には、浅瀬に生息するイカと同様に、皮膚の特殊な細胞を使って比較的多様な色素パターンを形成するものもいることが明らかになり始めました。」
バーフォード氏によると、浅瀬に生息する多くの頭足動物において、これらの模様は社会生活や摂食行動において複雑な意味を伝えることが知られている。彼とロビソン氏が答えを探したかったのは、これが深海に潜るイカにも当てはまるかどうかだった。
「もし彼らが同じように色素パターンを使っていたら、深海で視覚的にどれだけの情報を共有できるかという可能性が広がることになるだろう」とバーフォード氏は語った。
この研究で、2人はROVに取り付けた高解像度カメラを用いて、自然生息地で放し飼いされているフンボルトイカ30匹を観察しました。フンボルトイカは東太平洋のカリフォルニア海流中の水深266～848メートル（875～2,750フィート）で撮影されました。研究者たちは、他のイカの存在、ひいてはフンボルトイカからのシグナルによって影響を受ける可能性のある行動、例えば、他のイカのすぐ近くにいるときの行動の違い、摂食時や周囲のイカの数の変化による行動の変化などに注目しました。
科学者たちは、生物発光による視覚的シグナルと関連がある可能性のある12以上の行動を特定した。
「フンボルトイカが比較的複雑な情報、おそらく警告、意図、そして社会的優位性といったメッセージを伝える能力があることを示唆する証拠を発見しました」とバーフォード氏はギズモードに語った。「フンボルトイカの多様な色素パターンのうち、いくつかは社会的状況で使用され、他のいくつかは摂食時に使用されていることがわかりました。」
例えば、研究者たちは論文の中で、「集団での採餌活動がどれほど激しくなっても、イカは互いに直接接触したり、個々の獲物をめぐる物理的な競争を避けたりした」と述べている。これは、イカが仲間の視覚的な行動を「認識し、反応」していたことを示唆している可能性があると、研究は述べている。仲間は特定の魚を狙うなど、他のイカに採餌計画を伝えているのだ。
ROV映像は、皮膚の模様と特定の状況との関連性、そして研究者の言葉を借りれば「意味性」の存在さえも明らかにしました。意味性とは、記号を用いて意味を伝える能力であり、今回の場合は皮膚の色素パターンの表現に相当します。研究によると、採餌中に見られる色素パターンの複雑さと、彼らが体勢をとる特定の方法は、基本的なレベルの統語論能力と言語的鋭敏さを示唆しています。
「それぞれのパターンは単独でも異なる情報を伝えているかもしれませんが、これらのパターンを組み合わせ、順番に並べることで、異なる情報を伝えることができるようです」とバーフォード氏はギズモードに語った。「これは、私たちが文章の中で単語を使うのと似ているかもしれません。」
深海を大規模な群れで回遊し、餌を求めて移動する種にとって、複雑なコミュニケーションは理にかなっています。この生活様式の大きな利点は、集団知能によってもたらされる恩恵ですが、バーフォード氏が説明するように、いくつかの欠点も存在します。
「群れの仲間は利己的な意図を持つことがあります」と彼は述べた。「フンボルトイカは日和見的な捕食者であり、共食いが激しいです。密集した群れはまるで狂乱した餌食集団のようですが、よく観察すると、互いにぶつかったり争ったりすることはなく、同じ獲物をめぐって競争することもほとんどありません。このような相互作用はコストがかかるため、視覚的なシグナルがこれらの群れに相対的な秩序をもたらしているのではないかと私たちは考えています。」
バーフォード氏はこれを、渋滞の中で攻撃的なドライバーたちに囲まれながら運転することに例え、意図を知らせて大惨事を避けるためには方向指示器やブレーキランプを使い、クラクションを鳴らすのが賢明だと語った。
フンボルトイカが複雑なメッセージを伝達できることを示すさらなる証拠として、フンボルトイカは柔らかく光る体をバックライトとして利用し、皮膚上の変化する色素パターンの視認性を高めることができる。フンボルトイカは暗い場所でも比較的よく見えるが、視覚は鮮明ではない。このバックライト効果は、皮膚の下にある数百個の発光体によって生み出され、皮膚の色素パターンは皮膚の表面に重層する色素体によって生み出される。これらの解剖学的特徴は、バーフォードとロビソンが研究室で標本を研究した結果、記録された。
「浅瀬に生息する頭足動物は、本のページの文字のように周囲の光を利用して模様を視覚化しますが、フンボルトイカは暗い生息地にいるときは、電子書籍リーダーの画面上の文字のように、逆光で模様を照らしている可能性が高いのです」とバーフォード氏は述べた。「したがって、フンボルトイカとその仲間は、これまで考えられていたよりも深く暗い海の中で、より複雑な情報を視覚的に伝達できると考えられます」と彼は述べた。
そうは言っても、フンボルトイカが今回の研究で示唆された程度にコミュニケーションを取っていると完全に証明するには、さらなる研究が必要だ。
スタンフォード・ニュースのプレスリリースによると、著者らはまず、「イカのコミュニケーションが人間のような言語を構成するかどうかを結論付けるにはまだ時期尚早」だと考えている。また、発光器が視覚シグナル伝達とは全く関係がない可能性もある。しかし、もしそうだとすれば、科学者たちは、イカがどのようにしてそのような低光量条件下で色素パターンを認識できるのかを説明する必要がある。今後の研究は、この2つの未解決の疑問に取り組むべきだろう。
https://gizmodo.com/beaked-whales-use-coordinated-stealth-mode-to-evade-kil-1841492060
今後、研究チームは新たなカメラ技術を用いて、逆光仮説の証拠を捉えたいと考えています。より概念的には、本物のイカのように皮膚の模様を変化させることができる、いわば仮想イカ、つまり海中のホログラムのようなものを作りたいと考えています。これをフンボルトイカの中に配置することで、研究者たちは頭足類が用いるシグナルを正確に捉えることができるようになるでしょう。
この物語はまだ終わっていません。まだまだ多くの刺激的な科学研究が残っています。
