鳴き声でヒョウを区別できますか?丨天然のトランペット

ネイチャートランペットコラム第73号です。過去半月の間に、私たちは次のような読む価値のある自然に関するニュースと研究を集めました。

1) 鳴き声でそれぞれのヒョウを区別できますか?

2) 遺伝子組み換え後、発芽したジャガイモは食べられますか？

3) アリは群れを作り、人間よりも賢い

4) オウムは仲間の動きを真似する

5) 犬は癌の匂いを嗅ぎ分けられる

ヒョウは鳴き声が違う

ヒョウはどれも似ているのですが、どうやって見分ければいいのでしょうか?

新しい研究によると、ヒョウの咆哮はそれぞれ異なって聞こえるという。タンザニアのニエレレ国立公園では、研究者らが450平方キロメートルにわたって50台のカメラを設置し、カメラにマイクを取り付けて、捕らえたヒョウとその鳴き声を照合できるようにした。分析の結果、ヒョウはそれぞれ独特の鳴き声を持っていることがわかり、音による個体識別の精度は93.1％に達する可能性がある。

研究者はカメラとマイクを使ってヒョウの行動を記録する |ジョナサン・グロコット

これまで、研究者はヒョウの種類を区別するために、ヒョウのひげの周りの斑点に頼らざるを得なかった。研究者たちはヒョウの顔のクローズアップ写真を撮影した後、ヒゲと鼻の両側にある斑点の数と分布を記録する予定だ。ほとんどのヒョウは、体の側面に 5 個以下の斑点があり、斑点の比率でどのヒョウであるかを判別できます。斑点の数が同じであっても、斑点の位置、額の模様、鼻の色、傷や他の場所の斑点の組み合わせによって区別することができます。

赤い円は無視すべき鼻のラインのスポット、赤い矢印は基準線、白い円はヒョウを識別するために研究者が使用するひげの上のスポットです。 |ヒョウの足跡

この新たな発見により、ヒョウの追跡と研究がはるかに容易になるでしょう。ヒョウの鳴き声は少なくとも1キロメートル離れた場所から聞こえるため、これまでカメラだけで監視していた範囲よりもはるかに広い範囲を、1つのマイクで監視することができます。

ヒョウの数は​​生息地の減少により減少しており、IUCNによって絶滅危惧種に指定されています。より優れた識別および監視技術により、研究者はより正確なデータを収集し、ヒョウについてより深く理解し、より効果的に保護できるようになります。

芽が出たジャガイモは食べられますか？

私たちは皆、これを聞いたことがあるでしょう。「ジャガイモに芽が出たら捨てなければならず、そうでないと食べると毒になってしまう。」

芽が出たジャガイモにご注意 | ZooFari / ウィキメディア・コモンズ

これは、ナス科ステロイドグリコアルカロイド（SGA）に関係しています。SGAは、ジャガイモが昆虫から身を守るために自然に生成する有毒化学物質です。収穫後も、ジャガイモの塊茎（私たちが普段食べる部分）は日光にさらされることで SGA を生成します。この物質はジャガイモの皮の緑の部分と芽が出ている部分に大量に蓄積されるため、芽が出たジャガイモを食べると中毒を引き起こす可能性があります。

ジャガイモがSGAを生成するのを防ぐと、中毒のリスクを回避できますか？しかし、トマト（これもSGAを生成するナス科植物）を研究している科学者たちは、重要な遺伝子が抑制されて植物がSGAを生成しなくなると、植物は害虫に対してより脆弱になることを発見した。

トマトもナス科の植物で、SGAも生産します｜Pixabay

そこで研究者たちは、良いアイデアを思いつきました。ジャガイモの遺伝子組み換えにより、有毒なSGAを私たちが食べない部分（葉など）に限定し、ジャガイモの塊茎はSGAを生成しないようにしたのです。遺伝子組み換えジャガイモはより安全になり、発芽したジャガイモを食べても中毒になる心配がなくなります。これにより、ジャガイモなどの作物の保存期間が延長され、食品廃棄物も削減されます。同時に、SGA はジャガイモ植物の葉に保持されているため、昆虫に対する防御能力を確保することができます。

アリは団結して強力である

アリが団結すれば、人間を出し抜くことができる。

人間もアリも高度に社会的な動物です。自分一人では持ち上げられないものに遭遇したときは、仲間と協力して作業します。最近、研究者たちは人間とアリの競争を開始しました。迷路の中で巨大な物体を運ぶことで、どちらが勝つことができるでしょうか？

長い角を持つアリの群れ（Paratrechina longicornis）が、重い物体を運びながら迷路で競争しています。 |ワイツマン科学研究所

人間の競争相手は、一般的な長角アリです。研究者たちは両者のために異なる大きさの迷路を設計した。参加者は、自分よりも大きいT字型の物体を迷路の反対側の端まで移動させる必要がありました。個人競技とチーム競技も開催されました。チーム競技は小グループ（アリは約7匹、人間は6～9人）と大グループ（アリは80匹、人間は26人）に分かれて行われた。公平に言えば、人間はチーム競技中にマスクとサングラスを着用し、言葉や身振りでコミュニケーションすることはできず、アリと同じように物をつかむことしかできなかった。

研究者たちは実験を数回繰り返した。個人競技では、人間は常にアリに簡単に勝ちます。人間の認知能力により、明確な戦略的計画を立て、最適な問題解決戦略を開発することが可能になります。

競争において、人間のチームワークはアリよりも劣る |ワイツマン科学研究所

しかし、集団競争となるとすべてが違ってきます。アリは集団競争で優れた成績を収め、人間を上回ります。これは大規模な集団ではさらに顕著です。集団で行動するアリは、個々の知性を組み合わせ、共通の利益のために緊密に協力し、計画的に行動する超生物のようなものです。対照的に、人間のチーム競技では、コミュニケーション手段がアリのレベルに制限されているため、チームメンバーはより早く成功することを望んでおり、それがチームの進歩に影響を与え、個人競技よりもパフォーマンスが悪くなる可能性もあります。

オウムの模倣能力

オウムは音を真似るだけでなく、行動も真似することができます。

これまでの研究で、人間は無意識のうちに他人のジェスチャー（つまり自動詞的動作）を模倣するが、人間以外の動物は犬がボールを掴むなど、掴むなどの自動詞的動作のみを無意識のうちに模倣することが分かっています。最近、研究者たちは例外を発見した。ルリコンゴウインコも仲間の自動詞の動きを自動的に真似するのだ。

アオコンゴウインコは私たちです |デビッド・J・スタング / ウィキメディア・コモンズ

最近の研究では、研究者らは、特定の合図に応じてアオノドコンゴウインコが足を上げ、翼を広げるように訓練した。その後、研究者たちはオウムを2つのグループに分けました。1つのグループは他のオウムの動きを真似すると報酬が与えられ、もう1つのグループは、真似したオウムの動きとは異なる動きをしたときのみ報酬が与えられました。その結果、後者のグループのオウムは依然として無意識のうちに実演者の動作を模倣していたため、誤り率が高くなり、反応時間も長くなりました。

この研究は、人間以外の動物における自動的な自動模倣を実証した初めての研究だが、なぜ人間やオウムはそのような能力を進化させたのだろうか？研究者たちは、これは私たちがみな高度に社会的な動物であり、他人の動きや身振りを自動的に真似することで、新しいグループに溶け込み、社会的関係や文化の伝達を促進するのに役立つためだと推測しています。

別の動きで、このオウムは仲間が足を上げると翼を広げることに成功しました。 |エイドリアン・アスカラテ

人間の模倣行動は脳内のミラーニューロンに関連しており、ミラーニューロンは個人が自分で行動を起こすときだけでなく、他の人が同じ行動をとるのを観察するときにも活性化されます。研究者たちは、オウムの無意識的な模倣も脳内の同様のニューロンによって引き起こされる可能性があると推測している。

犬は癌の匂いを嗅ぎ分けられる

がんの臭いがわかりますか？犬は言いました: もちろんです!

これまで、訓練された犬は嗅覚で人間の膀胱がんや前立腺がんを検出することができた。最近、研究者らは、特別に訓練された犬は犬の膀胱がんの臭いの特徴を素早く検知でき、陽性サンプルを正しく識別する確率は90パーセントであることを発見した。

黒のラブラドール犬のマーロは、他の犬の尿サンプルを嗅ぎ分けて癌の兆候を検出する訓練を受けた医療探知犬です。 |ブリストル大学

犬の膀胱がんを検出する従来の方法では、組織病理学的分析のために生検サンプルを採取する必要がありますが、これは侵襲的で費用がかかり、犬の患者や飼い主にとってあまり負担が大きく、進行した段階まで診断されないことがよくあります。医療界は、犬の癌をできるだけ早く発見し、介入するために、より早く、より速く、より安価な非侵襲的な診断方法を必要としています。犬チームのおかげで、犬の患者の尿の匂いを嗅ぐだけで信頼できる予備診断を下すことができ、犬の膀胱がんの検出において大きな進歩となりました。

こう言おう: ありがとう、子犬! |ブリストル大学

この研究では、がん細胞には独特の匂いがあり、特定の揮発性有機化学物質が含まれている可能性があることも示されました。次に、科学者たちは電子鼻をがん診断の優れた補助手段として研究し始めるだろう。

参考文献

[1] https://zslpublications.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rse2.429

[2] https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq5721

[3] https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2414274121

[4] https://jfe-ojs-tamu.tdl.org/jfe/article/view/18

[5] https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(24)02741-X

[6] https://veterinaryoncology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s44356-024-00012-1

著者: キャット・タン

編集者：マイマイ