羊村の羊たちはどうやって大きな悪いオオカミを制御するのでしょうか?昆虫から学ぶことが推奨される

親切なヒント:

この記事には可愛い虫の写真や怖い虫の写真が沢山載っていますので、ご自分の能力に合わせてお使いください〜

強い風が地面に落ちた枯れ葉を吹き飛ばすと、よく見ると葉ではないものもいくつかあることに気づきます…

枯れ葉を隠すのが得意です。その名前は：＿＿＿＿

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もう一つのカモフラージュマスター - 裸眼3D特殊効果を備えたクルミの蛾

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生物は食物を食べるため、あるいは食物として食べられないようにするために、さまざまな技を発達させてきましたが、その中で最も興味深いのが擬態という現象です。

擬態とは、ある生物が別の生物を模倣する行動を指します。擬態の角度には、外見、行動、匂いなどの側面が含まれますが、これらに限定されません。

人々はそれをカモフラージュと混同することが多い。実際、カモフラージュとは、生物が環境に溶け込み、自分自身を隠すために使用する防御方法を指します。記事の冒頭で落ち葉の上にじっと横たわっている昆虫は、カモフラージュの非常に成功した例であり、擬態パターンに関係する特徴はより多様で、メカニズムはより複雑です。

2つの典型的な擬態：キツネがトラのふりをしたり、力を合わせたりすること

生物学者は多くの生物の間に巧妙な擬態を発見した。最もよく知られている 2 つの典型的なタイプは、ベイツ型擬態とミュラー型擬態です。

ベイツ型擬態の核となる考え方は、擬態する生物は自己防衛能力が弱く、擬態する生物の自己防衛能力が強い（毒がある、トゲがある、臭い、まずいなど）生物を模倣することで、天敵を混乱させ、捕食される可能性を減らすことができるというものです。ミュラーの擬態では、擬態する者も擬態される者も、どちらも一定の自己防衛能力を備えた種である。防御特性の類似性により捕食者に対する抑止力が強化され、双方に利益をもたらします。

漫画「愉快なヤギと大きな大きなオオカミ」の登場人物を例にとると、登場人物の関係をより直感的に理解できます。緑の草原には、反撃する力のない怠け者のヤギ、筋肉質の煮えたぎるヤギ、そして毎日羊肉を食べることを考えている大きな大きなオオカミがいます。

ベイツ型擬態は、怠け者の羊が大きな悪いオオカミを怖がらせるために沸騰する羊のふりをするようなものです。一方、筋肉の擬態は、ボイリングシープと別の筋肉質の羊が力を合わせてビッグ・バッド・ウルフと戦うようなものです。

ハナアブはハチのように見えるが、針はなく、ベイツ型擬態の典型的な例である。

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有毒で形態的に類似した蝶は、ミュラーの擬態の一般的な研究モデルです。画像ソース: en.wikipedia.org (CC BY 2.5)

ギブスの擬態：羊がどうしてオオカミの皮を被ることになったのか？

上で述べた典型的な擬態パターンには、擬態する天敵、擬態される天敵、そして騙される天敵という役割を担う3 つの種が含まれます。しかし、特殊な擬態関係においては、役割分担が若干変化し、擬態する者は同じままだが、擬態される天敵と騙される天敵は同じ種となる。この特殊な擬態は「ギルバート擬態」と呼ばれ、関連分野における彼の優れた貢献を記念して、アメリカの生態学者ローレンス・ギルバートにちなんで名付けられました。

1970年代、ギルバートはHeliconius属の昆虫との関係を研究しているときに、奇妙な現象を発見しました。およびその宿主植物であるパッションフラワー属：パッションフラワーの中には、葉に蝶の卵に似た黄色い模様があるものもあります。これらの黄色い模様は、メスのヘリコニウス蝶を視覚的に誤解させ、そのような葉には同種の蝶が訪れたと思わせます。同じ葉に繰り返し産卵すると幼虫は同じ種との競争に晒されることになるので、母蝶はパッションフルーツの斑点のある葉に産卵することを避けようとします。

葉に黄色い模様があるパッションフラワーは、（若い頃は）天敵に変装することで、なんとか災難を逃れた。

ヘリコニウス・カリトニアとパッシフロラ・ビフローラ

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引き続きオオカミと羊の例を挙げると、ギブスの擬態の状況は次のようになります。怠け者の羊は逃げる方法がないので、危険を冒して大きな悪いオオカミの服を着ます。本物の悪いオオカミが通り過ぎたとき、隣の村から遊びに来たオオカミだと思って、怠け者の羊の正体に気づきませんでした。結局、悪いオオカミのふりをした怠け者の羊は、偶然に悪いオオカミを捕まえて生き残ることに成功し、騙された悪いオオカミは獲物を失う - これは「羊の皮をかぶった狼」の逆バージョンで、「狼の皮をかぶった羊」になっているのではないでしょうか！

黄色い斑点は蝶によって引き起こされたものではなく、パッションフラワーそのものによって引き起こされたものです。画像ソース: commons.wikimedia.org (CC BY-3.0)

植物だけでなく動物もギブス擬態を利用している

初期の研究事例が不足しているため、学術界ではギブスの擬態を狭く定義し、そのルールを植物の防御的な擬態行動として説明しています。しかし、その後の研究で、ギブス擬態の現象は植物と動物の間だけでなく、動物同士でも存在することが判明しました。

1980年代には、米国とカナダの多くの生物学者が学術論文を発表しましたが、そのいずれも、ミバエ科の昆虫の羽の模様が捕食性のハエトリグモ科のクモの羽の模様と非常に似ているという発見に焦点を当てていました。両者は新しい擬態関係を形成し、それがギブスの擬態研究の第二波のきっかけとなった。

このハエの羽の模様はハエトリグモに似ていると思いますか？画像出典: 参考文献4

その後、生物学者は、ハエトリグモ科、ハマキガ科、チャタテムシ目などの他の昆虫にもハエトリグモと似た模様があることを発見した。模様はさまざまな形や色があり、その特定の特徴は、地元のハエトリグモの種に関係していることが多いです。たとえば、低緯度地域のトゲオイムシやツトムシは、クジャクグモのような色鮮やかな熱帯種の姿を模倣します。

3 種類のセミと、その真似をするハエトリグモ（右下）

画像出典: 参考文献 3

羽にハエトリグモのような模様がある「小さな蛾」

画像出典: 参考文献 3

ピーコックハエトリグモはこう言った。「ちょっと似ているような気がします」画像出典: animalvogue.com (パブリックドメイン)

物事の発展は、量的変化が質的変化につながるという法則に従うことが多い。ギブス擬態の報告例が一定数に達すると、研究の焦点は必然的にその有効性をいかに証明するかに移るだろう。

Zonosemata vittigera と呼ばれるショウジョウバエが答えを教えてくれます。このショウジョウバエは、正面から見るとハエトリグモの典型的な外観（大きな単眼とよく発達した触肢を含む）を模倣するだけでなく、本物のハエトリグモに遭遇すると羽を羽ばたかせて、交尾中のハエトリグモの求愛行動を模倣します。ハエトリグモは、ショウジョウバエを二重に騙したが、実験では、同種のクモに遭遇したときには回避行動、異性のクモに遭遇したときには求愛行動を示すなど、それに応じた反応を示した。最近のより包括的な研究では、畳み込みニューラル ネットワーク アルゴリズムを使用して、ハエトリグモとさまざまな擬態生物との関係を検証できることが示されました。擬態グループ、観察角度、観察距離を評価した結果、ハエトリグモとその擬態者の間には高い形態学的類似性があることが研究で確認されました。

ベイツ型擬態であれ、ミュールマン型擬態であれ、ギブス型擬態であれ、この特殊な現象に対する私たちの理解はまだまだ十分ではありません。さらなる探究と発見により、将来人類によって解明される興味深い新しい生物学的知識がますます増えていくと信じています。

参考文献:

[1] カルロス・E・ムニョス＝アメスクア、オラシオ・タピア＝マクルン、ディネシュ・ラオ。 (2023) 一見するだけで十分な場合：昆虫によるハエトリグモの部分的な擬態 [J]。

[2] ギルバート・LE. (1975) 蝶と植物の共進化した共生関係の生態学的結果 [J].

[3] ヒルDE、ブリーニJP。 Apc A. (2019) ハエトリグモによる自画像1 PECKHAMIA 179.1[J]。 2019年。

[4] マザー、MH、ロイトバーグ、BD。 (1987) 狼の皮をかぶった羊: ミバエ科のハエはクモの捕食者を模倣する。

[5] Whitman DW、Larry O、Erick G. (1988) ミバエ（双翅目：ミバエ科）のクモ擬態：Zonosemata vittigera（Coquillett）によるハエトリグモ（クモ目：サルティシダエ科）の抑止に関する更なる実験[J]。

著者: 葛英強

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