いたずら好きな鳥が羽の複雑な構造でごまかす方法

メスのタナゴは派手なオスを好みます。オレンジや赤、黄色の鮮やかな羽毛を作るには、オスは果物を食べてカロテノイドを吸収する必要があります。こうして生み出される派手な羽毛は、進化論的に言えば、オスがカロテノイドを多く摂取できる能力が健康であることを示す、誠実なシグナルとなります。そしてメスは、その遺伝子を子孫に伝えたいのです。

ところが、生物学者たちは最近、オスのタナガラが実はズルをしているらしいことを発見した。彼らは必ずしも外見を美しくするためにカロテノイドを多く摂取しているわけではない。むしろ、羽毛の構造そのものを光と戯れるように変化させ、羽毛の色を変化させているのだ。種によって、そしてメスの好みによって、普通の赤を輝かせたり、より落ち着いた柔らかな色に変えたりすることができる。オスは、周囲の羽毛を極黒にし、基本的に光を食べる構造にすることで、これらの色の斑点のコントラストを際立たせることさえできる。

「高価な色素を必ずしも入れなくても、彼らは本質的に自分自身をより明るく、よりカラフルに見せているのです。つまり、彼らは本質的に、メスに自分の色を不誠実に伝えているのです」と、ロサンゼルス自然史博物館の鳥類学芸員で、この研究結果をまとめた最近の論文をScientific Reports誌に共同執筆したアリソン・シュルツ氏は述べている。 

カロテノイドはオスの健康状態を如実に表す指標であるため、これは特に不誠実です。カロテノイドは抗酸化物質でもあり、鳥の免疫システムにとって不可欠です。しかし、カロテノイドを羽毛に割り当てることで、オスは事実上「おい、俺の健康状態を見てみろ」と言っているようなものです。「さらに、多くの場合、オスは摂取したカロテノイドと同じ種類のカロテノイドを使っていません」とシュルツ氏は言います。「実際には、カロテノイドを別の種類のカロテノイドに変換しており、この変換には十分なエネルギーが必要なため、これもまた大きなコストがかかります。」

カラフルなオスのタナガラは、ある意味一大イベントです。しかし、メスにとってはそれだけでは十分ではないかもしれません。メスがカラフルなオスをどれほど好むかは、言葉では言い表せないほどです。そのため、オスは世代を超えて色彩を進化させ続けるよう、進化的圧力を受けています。羽毛に色素を多く割り当てるだけでは限界があるため、メスは色素を増強するために羽毛の微細構造を進化させてきました。

「実際、オスとメスのカロテノイドの種類と量は非常に似通っていることがわかりました。正直言って衝撃的でした」とシュルツ氏は言う。しかし、このような美しい羽毛構造を持つのはオスだけだ。

それに比べると地味なメスの羽毛は、羽枝（基本的には茎）に付いた小羽枝と呼ばれる糸状のもので構成されている。だが、種によって、オスの羽枝と小羽枝は色のバリエーションを生み出すために異なる戦略を利用している（この研究者たちは、ランフォセルス属の10種を調べた）。例えば、ランフォセルス・パスセリニイのより太い羽枝は色が豊富で、より明るい赤色を生み出す。あるいは、ランフォセルス・カルボのオスの小羽枝は平らではなく角度がついており、当たる光を散乱させることで羽の反射率を下げている。その結果、微妙でビロードのような栗色になる。「これまで鳥類では見られなかった方法で、こうした異なる色彩の組み合わせが行われているのです」とシュルツ氏は言う。

研究者たちは、この散乱微細構造を、色の斑点を取り囲む光子を食む黒い羽毛にも発見しました。興味深いことに、この論文の共著者の一人は、タナゴとは近縁ではない極楽鳥の極黒の羽毛にも同様の微細構造が見られると述べています。これは収斂進化、つまり無関係な2つの動物群が独立して同じ形質を進化させた例と言えるでしょう。（しかし、これは、獲物に忍び寄るために暗い色素を使うこれらの極黒の深海魚が用いるメカニズムとは異なります。）

そのため、この種が鮮やかな赤を選ぶにせよ、落ち着いた赤を選ぶにせよ、光を散乱させる黒い羽毛は鮮やかなコントラストを生み出し、羽毛全体を際立たせる。「よく考えてみると納得できます」と、カリフォルニア科学アカデミーの鳥類・哺乳類学芸員、ジャック・ダンバッハー氏は言う。彼は今回の研究には関わっていない。「しかし、もし誰かがこれだけの証拠もないのに、これを言おうとしたら、きっと疑念を抱くでしょう。彼らは本当に素晴らしい仕事をして、それを証明したのだと思いました」

オスのタナゴにとって、免疫系を強化し、体色を整えるのに十分なカロテノイドを集めることは、もちろん重要です。まずはパレットが必要なのです。これらの基本的な機能を果たすのに十分なカロテノイドを摂取することは、「誠実」なシグナルとして機能します。しかし、羽の構造に手を加えることで、オスはデートプロフィールを飾り立てているのです。

しかし、オスのタナゴがズルをしているからといって、その戦略にコストがかからないわけではありません。「これが寄生虫が羽に付着する能力や、水をはじく能力にどう影響するのか、疑問に思います」とシュルツ氏は問いかけます。「羽には実に様々な機能があります。シグナル伝達はその一つに過ぎないのです。」

ある意味、あの羽毛を発達させ維持するのに必要な余分なエネルギーを持っていることは、実は正直なシグナルなのかもしれません。羽毛を作るにはタンパク質が必要で、鳥は羽毛を良い状態に保つために油分を分泌する必要があります。また、羽毛は定期的な剪定も必要です。ですから、寄生虫がこれらの微細構造に付着しやすいことが判明すれば、オスは身繕いにさらに多くのエネルギーを費やす必要があることを意味するかもしれません。「その時間があること、油分があること、そしてそもそも羽毛があったという事実。これらはすべて正直なシグナルかもしれません」とダンバッハー氏は言います。要するに、私はデートプロフィールで主張するほど粋なだけでなく、寄生虫にもかかっていないということです。うっとりするほど素敵です。

しかし、オスは既にメスに合図を送るための色素を持っているのに、なぜわざわざ精巧な羽毛の微細構造を進化させるという苦労をする必要があるのでしょうか？まさに進化の美しさそのものです。「進化は本当に驚くべきものです」とシュルツは言います。「オスはおそらく、同じコストをかけずに、より鮮やかに、より精巧に、より華やかに、より派手に見せるためのシグナルを回避する手段を進化させるでしょう。そうすれば、そうしたオスはより多くの配偶者を得て、より健康になり、おそらくより多くの子孫を残すでしょう。そして自然淘汰によって、その形質が優勢になるでしょう。」

つまり、メスのタンガラは、無精ひげを欲しがらない。進化論的に見て、鮮やかな色のオスが最も健康的である可能性が高い場合、メスはその遺伝子を自分の息子に与えようとする。自分の息子が生まれなければ繁殖せず、他の誰かのより派手な子供たちが自身の遺伝子系統を継承する。これは一種の進化的軍拡競争だ。メスは最も健康なオスを欲しがるが、オスはシステムを巧みに操作しようとする。果物からカロテノイドを摂取するために時間とエネルギーを費やす代わりに、オスは羽毛の微細構造を使って「ごまかす」ことができる。シュルツと同僚たちはこれを「代理トレッドミル」と呼んでいる。これは、オスが必ずしもより健康である必要はなく、健康状態を示すための技を発達させるというものだ。

「こうした代理指標は常に変化し続けています」とシュルツ氏は言う。「男性と女性は、最小限のリソースで自分をできるだけ魅力的に見せようと競い合っています。一方、女性は男性の本質的な資質を実際に示す特徴を利用したがります。」女性は派手な男性への好みを簡単に捨てることはできません。そうすれば、息子は魅力のない人間になってしまうからです。

派手なオスを好むというこの傾向は、タナゴ類で既に餌を探す際に鮮やかな色を求めていたため、進化の過程で生まれた可能性があります。鮮やかな色は、おいしそうな果物の存在を鳥に知らせるのです。「オスの体色が鮮やかな赤色で、メスが既にその色に目を向けている場合、オスは優位に立つことになります」とダンバッチャー氏は言います。「脊椎動物は確かに美的感覚を進化させています。メスが何かを好む理由は様々です。そして、それを好むことに大きな代償がない限り、メスがそれを好むという理由だけで進化していくこともあるのです。」

進化生物学者はこれを「右スワイプ」と呼ぶ。少なくともそう呼ぶべきだ。

WIREDのその他の素晴らしい記事

• 📩 テクノロジー、科学などの最新情報: ニュースレターを購読しましょう!
• マクドナルドのアイスクリームマシンのハッキングをめぐる冷戦
• タコの夢が睡眠の進化について教えてくれること
• 怠け者のゲーマーのためのケーブル管理ガイド
• パスワードなしでデバイスにログインする方法
• 助けて！同僚と情報をシェアしすぎていませんか？
• 👁️ 新しいデータベースで、これまでにないAIを探索しましょう
• 🎮 WIRED Games: 最新のヒントやレビューなどを入手
• 🏃🏽‍♀️ 健康になるための最高のツールをお探しですか？ギアチームが選んだ最高のフィットネストラッカー、ランニングギア（シューズとソックスを含む）、最高のヘッドフォンをご覧ください