懐中電灯魚は夜間の学校生活に生物発光を利用する

懐中電灯魚は夜間の学校生活に生物発光器官を利用する-そして、集団を維持するために積極的に点滅する必要があるのは少数であることが、米国ニューヨーク市立大学のデビッド・グルーバーらによってオープンアクセス誌PLOS ONEに2019年8月14日に発表された研究によって明らかにされました。

魚類の25％以上が群れ行動（行動や方向を同調させる個体）を示すが、ほとんどの魚群は低光量で分散し、夜間の群れ行動はほとんど観察されていない。 Gruberらは、目の下の特殊な器官にある生物発光バクテリアによって自ら光を生み出すことができる珍しい魚、フラッシュライトフィッシュAnomalops katoptronの夜間の群れ行動を研究しました。

2013年と2016年の2回のソロモン諸島の熱帯の離島での調査遠征で、著者らは低照度ビデオを使って、夜間のフラッシュライトフィッシュの大きな群れ（数百から数千の個体）の撮影を行いました。 その記録から、魚の速度があるレベルを超えて上昇すると、比較的少数の閃光魚が存在していても、緩い集団が密接に結びついた群れに移行すること–そして、群れの方向と動きを制御するには、数匹の活発に閃光する魚だけが必要であることが示された。

分析したビデオクリップの各閃光魚を追跡し、すべてのフレームで魚の位置を特定した後、著者らは、抵抗力としての水の摩擦と同様に、個々の魚の行動（凝集、分離、整列）に基づいて懐中電灯魚群の動きをシミュレートするモデルを作成しました。 魚は点滅するときに自分の位置を明らかにするため、著者らはこれが捕食者回避戦略である可能性を示唆している。 彼らは、捕食者を混乱させるために、一部の魚は点滅し、その後急速に方向を変えてから再び点滅するのではないかと推測しています。

フラッシュライトフィッシュに固有の研究ですが、この研究は、他の種の生物発光魚、特に恒常的な低光環境で生きる深海魚の行動に対する洞察を提供するかもしれません

「魚種の25％以上が集団群行動するものの、生物発光シグナルに基づく群行動はこれまで証明されていませんでした」とGruber氏は述べています。 「このような生物発光する群れの中に身を置くことは、海洋生物学者として私がこれまで経験した中で最も不思議なことの1つでした。 生物発光する魚の川が青レンガ道のように合流し、リーフを流れていく様子は、まるでアバターのようでした」

Citation: Gruber DF, Phillips BT, O’Brien R, Boominathan V, Veeraraghavan A, Vasan G, et al. (2019) Bioluminescent flashes drive nighttime schooling behavior and synchronized swimming dynamics in flashlight fish.（生物発光フラッシュは、懐中電灯魚の夜間の群れ行動と同期した遊泳ダイナミクスを駆動する）。 PLoS ONE 14(8): e0219852. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219852

資金提供。 本研究は、DFG、BP、JSS、VAPへのNOAA OERグラント#NA160AR0110198、BPへのNational Geographic Expedition Council #EC0780-16、DFGへのNSFグラント#DBI-1556213およびJSSへの#DEB-1257555、JSS、DFGおよびVAPへのThe Ray and Barbara Dalio Family Foundation Explorer21 AMNH expedition grantによって提供された。 資金提供者は研究デザイン、データ収集と分析、発表の決定、原稿の準備に関与していない。

取材では、PLOS ONEの自由に利用できる記事へのアクセスを提供するために、このURLを使用してください。 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0219852