フンコロガシが星を利用する高度なGPS能力を解明

フンコロガシはなぜ空を見ながら糞を転がすのか | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/082600235/

フンコロガシはその優秀なナビゲーション能力を駆使して、空腹の仲間たちから遠く離れた場所までごちそうの糞玉を一直線に運んでいく。

頭を地面に、おしりを空に向けて、後肢で巨大な糞玉を蹴ってまっすぐに進むフンコロガシ。意外なことに、彼らは天空の光を頼りに方位を見定めているという。

あの小さな昆虫が巨大な糞を転がしながらどうやって進む方向を決めているのかについては、長い間研究が続けられてきた。現在では、フンコロガシが空から得る情報を利用していることが判明しているが、彼らがあの小さな脳の中でそれをどのように処理しているのかは、いまだ謎に包まれている。（参考記事：「天の川を見て方位を知るフンコロガシ、日中は？」）

先日、スウェーデンと南アフリカの研究者チームが、この疑問の答えに一歩近づく内容の論文を学術誌「Proceedings of the National Academy of Sciences」に発表した。これによると、日中に活動的な種と夜間に活動的な種とでは、方位を知るためにどの情報を利用するかも、体内のGPS（全地球測位システム）も異なるという。

英サセックス大学で昆虫のナビゲーション能力について研究しているポール・グラハム氏は述べている。「彼らのチームは以前、フンコロガシの行動を中心に研究を進めていました。今回の論文が素晴らしいのは、フンコロガシの脳の働きに迫っていることで、これは非常に大きな進歩です」

昼夜かまわず

スウェーデン、ルンド大学の博士研究員バジル・エル・ユンディ氏率いる研究者チームは、南アフリカでフンコロガシの脳を調べる実験を行った。フンコロガシは動物の糞を見つけると、その一部を削ぎとって丸め、できあがったごちそうの玉をひたすらまっすぐに転がしていき、他の仲間から遠く離れた場所でこれを食べる。

「実験ではまず、フンコロガシに糞玉を与えます。すると彼らは玉の上に乗って、しばらく方向を見定めるためのダンスを踊ってから下に降り、特定の方向に向かって玉を転がし始めるのです」とエル・ユンディ氏は言う。

フンコロガシが玉を転がし始めたら、研究員たちは鏡を使って、彼らが太陽や月のある方向を勘違いするように仕向ける。フンコロガシがどんな要因によってコースを調整するのかを見れば、彼らがナビゲーションにおいて太陽あるいは月にどれだけ頼っているのか（もしくは頼っていないのか）を知ることができるというわけだ。

その結果、昼行性の種は、日中は太陽を、夜間は月をナビゲーションに利用していることがわかった。一方、夜行性の種は少々奇妙だった。明るい光がある日中、彼らは太陽を利用して方向を見定めている。そして空に月と星の光しかない夜間には、太陽光と月光が地球の大気で散乱してできる偏光パターンを利用するようになる。この偏光パターンは人間の目には見えないが、昆虫たちは見ることができる。

人間が頼りにするコンパスはつねに北を指す。しかし夜行性のフンコロガシは、移り変わる光に対応する「動的なコンパス」を体内に持っているのだとエル・ユンディ氏は言う。

五分の神経？

エル・ユンディ氏のチームはまた、フンコロガシのニューロン（神経細胞）をくわしく調べた。すると、夜行性のフンコロガシの脳にある方向を感知するニューロンは、昼と夜とで違う反応を示すことがわかった。
日中、彼らのニューロンは太陽の位置に反応し、夜になると偏光に反応するのだ。

ナビゲーションに太陽と月だけを利用する昼行性の種のニューロンでは、そうした昼夜の切り替えは起こらなかった。明るい日中に行動するのであれば、太陽を頼りに方角を見極めるのは難しいことではない。しかし夜間の月光は、さほど明るくない上に不安定だ。だから夜行性のフンコロガシは、ナビゲーションの際に頼る情報を、薄暗い月光から空いっぱいに広がる偏光に切り替えて、脳に最大限の視覚情報を送っているのではないかと考えられる。

とはいえ月の出ない夜など、その偏光さえない場合もある。エル・ユンディ氏によると、そんなときには彼らは天の川の光を利用しているのだという。

「脳がどんな行動を生み出しているのか。それを調べることが神経科学の目的であることを私たちは忘れがちです」とグラハム氏。「動物の理にかなった行動を見ると、美しいと思います。それがフンコロガシのような愉快な行動であればなおさらです」（参考記事：「踊る動物に音楽誕生の謎を探る」、「驚くべき動物の帰巣本能」、「あえてジグザグに進むアリの賢い行動を解明」）

進化論へのお灸

偏光と言った時点で胡散臭さ満点

>>11
偏光がどんなもんだと思ってるのかわからんが
そんなご大層なもんじゃないぞ
要するに細かいスジの入った光学フィルター
それが複数の眼にいろんな角度でついてりゃいい
偏光した光はそれぞれの眼に違う明るさで見え
自分の向きが変われば明るさの比率が変わる
絶対的な明るさの違いを認識するのは難しいが
複数の感覚器官からの入力量を比較するのは簡単なことだ
それが変わらないように歩き続ければいいだけのこと
方向を維持する仕組みとしては実に理にかなっている

続報、と言うか研究の総まとめの記事か。
天文に造型の深い古代エジプト人がお守りにしたのはこんな理由もあったのかもね。

>>16
古代エジプト人もさりげなく凄いな

>>16
エジプト人凄いなｗピラミッド立てただけあるわ。

GPSの手段は、衛星によるものでも、宇宙から降り注ぐ光の偏光具合でも、
なんでも良いだろ。

水曜どうでしょうのアフリカ編思い出して草
メスらしいもう一匹は何も手伝ってなくて草
確かに転がす方向を確認してんだよな
あんな複眼で見えるもんなのか？

>>18
複眼だからいいんだよ
光源の位置を見てるわけじゃない
それぞれの単眼で見る見かけの明るさの大小を比較すればいい
ちょうどGPSが衛星の位置ではなく
その電波が運ぶ時刻の情報だけを比較しているように

とりあえず貼っとく

>>20
GPS壊れてないか心配になった

>>20
保存したｗ

本当に偏光を利用してるなら、人間の技術にも応用できるんじゃないのか
既存の技術でそういうのがあるのかね？特にGPSが登場する以前で

偏光：方角測定
GPS：座標測定
スタートラッカーならともかくGPSを引き合いに出すのはおかしい
スマホ等でも方角を測るのはGPSでなく地磁気センサーと加速度センサー

>>29
フンコロガシに限らず複眼持ちの昆虫は普通に偏光を利用してる
http://www42.tok2.com/home/ashi58/ashi/science/bee/bee.htm

虫の偏光利用は北や南などの地理的な方位を認識してるのではなく
「あっちの方向」というのを維持出来るだけ

フンコロガシに負ける人間って情けない気がする
(´-ω-｀)ふーん…..

まあ基準となる物の位置を知ることなく
全方向から来る情報を利用するという意味では
GPSとの対比もあながち的外れじゃないと思うけどね
月を見るとか天の川を見るとかいうと
その位置や形を認識してると誤解する人がほとんどだろうから
そうじゃないってのは大事

ファーブル先生のフンコロガシの話は本当に面白かった。
日本で見られないのが残念だ。

ちなみにうんこを転がして運ぶのはフンコロガシの仲間でも一部だけな。
本当に頭がいいのは、うんこの下に穴掘ってそこに卵を産む種類。

曇りの日はどうするんだよ糞が

蝶の性別に紫外線？で羽の模様を判断してるらしい

空を見て転がさないよ 後ろ足で転がすから地面を見てるよ

>>14
これ思った