自然の GPS: 動物は自然界をどのように利用して移動するのでしょうか?

世界中の何百万もの動物が季節の移り変わりに従って、冬には越冬地へ移動し、翌春には繁殖地に戻ります。鳥類、哺乳類、魚類、昆虫の増減は、地球の生物多様性の重要な要素です。

移行は挑戦的な戦略です。

鳴鳥のような小動物がアフリカや南ヨーロッパから繁殖地に戻るためには、同じ場所に何度も移動できる必要があります。彼らがこれをどのように行うのかは、60年以上もの間、科学者たちを困惑させてきました。

ある研究は、小さな動物（それに応じて小さな脳を持つ）が、どのようにして迷うことなく山、海、砂漠を渡ることができるのかを示している。

鳥は、星や地球の磁場など、環境内で利用できる外部の手がかりを利用して、地図やコンパスのようなものを提供しているようです。しかし、これらの糸をどうやって結び付けるのでしょうか?

ある論文では、ユーラシア大陸に生息する小型の鳴鳥、ヨシキリの航行方法について説明しています。まず、鳥の額に小さな磁石を取り付け、地球の磁場を感知する能力を妨害した。研究者たちは、星が見えなくなると鳥は正しい渡りの方向を見つけられなくなることを発見した。しかし、星を見れば、彼らは再び自分の道を見つけることができるのです。

慎重なエンジニアのように、自然淘汰の進化のプロセスにより、鳥のナビゲーション システムにフェイルセーフが組み込まれ、曇りの天候でもバックアップの測位装置が利用できるようになっています。

研究チームによる別の研究では、ヨシキリが渡りの途中でどのように自分の位置を正確に判断し、強風のルートやアルプス山脈などの障害物にどのように対処するかが示された。

研究者らは、ヨシキリの渡りルートの北西にある自然の磁場と一致する人工磁場の中にヨシキリを配置した。その後、方向感覚を方向ケージでテストしました。直径30cmの小さな漏斗です。鳥がケージ内でジャンプする位置を分析することで、鳥が飛び立ちたい方向を測定できます。

この人工磁場に置かれると、鳥たちは南東から南西へと方向を変えた。これは、鳥たちが磁気信号を異物と認識し、元のルートに戻ろうとしていることを示唆している。

この技術は、鳥がテストのために捕獲された場所から実際には決して離れないことから、「仮想移動」と呼ばれます。これは、動物が地球の磁場を感知し、それを利用して移動する方法を理解するための新たなツールとなった。

さらに注目すべきは、この人工磁場は、渡り鳥がこれまで渡りの途中で遭遇した磁場と同じものではないということだ。これは、学習した磁場信号に反応しないことを意味します。その代わりに、鳥たちは地球の磁場が距離に応じてどのように変化するかを本能的に感知し、飛行経路の北西にいることを突き止めた。小さな鳥の脳にしては悪くないね。

どうやら、星場と磁場はどちらも鳥の渡りの重要な手がかりのようです。しかし、人間の活動によってこれらの重要な手がかりが破壊される可能性があります。夜間の都市の人工照明により、星や月の見えにくくなります。フンコロガシや砂ノミなどの他の動物の場合、人間の活動が移動能力に悪影響を及ぼすことがわかっています。

さらに、ラジオ塔ややかんなどの日常的な機器から発せられる電流などの人工の電磁信号が、鳥が自然の磁場を感知する能力を妨げる可能性もあります。人間は、安全装置が克服できない汚染物質を鳥に二重に与えている可能性がある。

これらの汚染物質が渡り鳥にどのような影響を与えるかは完全には解明されていませんが、自然の GPS について学ぶにつれて、この驚くべきナビゲーション システムに人間の活動がもたらすリスクを理解することが重要になります。

参照:

渡り鳥のヨーロッパヨシキリは磁気偏角を利用して経度の問題を解決できる

https://journals.biologists.com/jeb/article/224/22/jeb243337/273480

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215009549

ちょっとまってください...

https://theconversation.com/natures-gps-how-animals-use-the-natural-world-to-perform-extraordinary-feats-of-navigation-173700?utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1640874203

中国生物多様性保全・グリーン発展基金会は、生態文明の構築を支援し、「国家科学リテラシー行動計画（2021-2035）要綱」と「中国科学技術協会科学普及発展計画（2021-2025）」を徹底的に実施するために、生物多様性分野における国家第一級の団体として、科学研究機関の利点を活用し、すべての人が全面的に動員され参加する社会化された科学コミュニケーション活動の創出に取り組んでいます。 2021年12月より「緑の協会 生物多様性科学普及ミニ教室」シリーズを開始した。

「緑の協会の生物多様性科学普及教室」は「ポピュラーサイエンス」を特徴としています。現在、生存の危機に瀕している野生動物や植物の種、生物多様性に関する知識を広め、生物多様性の主流化を推進し、生物多様性の保護、人類の生存の基盤となる生息地の保護、そして人と自然が調和して暮らす美しい家の構築に向けて、あらゆる分野が協力して取り組むよう呼びかけています。

YJによる翻訳 Stanによるレビュー