赤道近くの鳴鳥は、色彩的に本当に暑い

チャールズ・ダーウィンやアルフレッド・ラッセル・ウォレスなどのヨーロッパの博物学者たちは、世界の生物多様性を記録するために19世紀に航海した際に、熱帯地方で遭遇した植物や動物の姿に衝撃を受けた。

「彼らが観察していた新しい生物は、少なくとも彼らの目には、信じられないほど色彩豊かで多彩に見えた」と、イギリスのシェフィールド大学の進化生物学者クリストファー・クーニー氏は言う。

彼らの発言は、赤道付近に生息する動物や植物は高緯度に生息するものよりも色彩が豊かであるという、科学者の間で物議を醸す概念を引き起こした。しかし、クーニー氏とその同僚による新しい報告書は、少なくとも鳴鳥に関してはこのパターンが当てはまることを示している。

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研究者らは世界中の4,500種以上の鳥を精査し、北回帰線と南回帰線の間の地域で繁殖した成鳥は、他の地域に生息する鳥よりも色の多様性に富んでいることを発見した。この研究結果は、この傾向の根底にある可能性のあるいくつかの気候的および社会的圧力を示唆していると、研究チームは4月4日付けのネイチャー・エコロジー・アンド・エボリューション誌に報告した。

「彼らは、世界中で起こっていることの全体像を非常によく捉え、この古くからある考えが十分に裏付けられていることを説得力を持って示した」と、この研究には関わっていないコーネル大学の鳥類学者エリオット・ミラー氏は言う。

ダーウィンらが提唱した色のグラデーションは、いくつかの理由から「不確実性に包まれたまま」だとクーニー氏は言う。これまでの研究のほとんどは限られた地理的領域に焦点を当て、色彩の主観的な尺度を使用していたと、クーニー氏と共同研究者は新しい論文に記している。

緯度によって体色がどのように変化するかという疑問に取り組むため、研究チームは、極地から熱帯地方まであらゆる生息地に生息するスズメ目の鳥類4,527種を分析した。スズメ目の鳥類は、既知の鳥類種の約60％を占め、鳴鳥や止まり木に止まる鳥と呼ばれることが多い。研究者らは、トリング自然史博物館のオスおよびメスの標本の羽毛を、3つの異なる角度から可視光と鳥に見える紫外線で撮影した。次に、コンピューターアルゴリズムを使用して、各鳥の体にある1,500か所で捉えられた色素を特定した。「鳥自身にとって意味のある色彩の推定値を生成したかったのです」とクーニー氏は言う。

ミラー氏は、紫外線を含めることで分析がより完全になると指摘する。「紫外線を加えることで、人間が見ているものだけでなく、鳥が見ているものをより正確に説明できるのです」とミラー氏は言う。

そこから、クーニー氏と彼のチームは、各個体の羽毛の異なる色の数を測定し、赤道近くのオスとメスの鳥は、確かに平均して温帯の同種の鳥よりも色彩が豊かであると結論付けた。彼らは、極地から熱帯に向かうにつれて、色彩が約 20 ～ 30 パーセント増加すると推定した。

研究者が調査した種の中で最も色彩豊かなのは、アマゾンに生息する小型の鳴鳥で、羽毛が鮮やかな青、緑、赤、黒の乱舞を見せるパラダイスタナガラである。クーニー氏によると、パラダイスタナガラを除けば、高緯度に生息する鳥の多くは「一様に地味な色」だという。

「一般的な傾向には例外があります」と彼は付け加える。「熱帯地方以外には色鮮やかな鳥がいないというのは絶対的なルールではありません」。米国には、アメリカホオジロやアメリカジョウビタキなど、色鮮やかな鳥が数多く生息している。

これらの色鮮やかな鳥が生息する生息地の種類は、なぜ彼らがその鮮やかな羽を発達させたのかを明らかにするかもしれない。クーニー氏と彼の同僚は、標本は暖かく湿った環境と暗く閉鎖された森林でより色鮮やかになる傾向があることを観察した。「これらの条件は熱帯地域以外で発生するものであり、米国東部のような場所にも非常に色鮮やかな種が生息する理由を説明できる可能性がある」とクーニー氏は言う。

森林が密集した地域に生息する鳥は、薄暗い下層林で他の同種の鳥の注意を引くために、明るく派手な羽毛を必要とするかもしれない。さらに、熱帯雨林のような湿った緑豊かな場所には、ツンドラやその他の厳しい地形よりも、一般的に食物が豊富にある。「そのような環境には、生物が派手な特徴に投資できるエネルギーが豊富だ」とクーニーは言う。また、一部の種は、高緯度よりも熱帯地方でより容易に入手できる果物や花蜜から、羽毛の目を見張るような色素を獲得している可能性もある。

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研究者らはさらに、色彩の豊かさが生息地の鳴鳥の多様性と相関関係にあるようだと指摘した。密集した場所にいる種は、潜在的な配偶者やライバルが近隣の種と区別できるよう、より明るい色に進化した可能性があるとクーニー氏は言う。

それでも、彼と彼のチームが記録したパターンを調査するには、さらなる研究が必要だと彼は強調する。「色彩を促進する正確な生態学的および進化的力については、まだ学ぶべきことが山ほどある」とクーニーは言う。

もう一つの未解決の問題は、鳴鳥は熱帯地方の生物がいかに色彩豊かであるかを示す一例にすぎないのかどうかだ。「[初期の博物学者は]鳥だけでなく、植物や昆虫、魚などについても話していた」とクーニー氏は言う。「これがあらゆる種類の生物に当てはまる一般的な現象かどうかはまだ分からないが、私はそうだろうと思う」