2017/10/13ベタ, 取材, 専門家, 技術, 教育, 歴史

【研究】魚はどこまで人間に近づくのか☆大阪市大の研究グループがみつけた「魚の顔認知」能力

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魚にも顔を認知できる能力がある-。

それまで漠然と捉えられていた解釈が、科学的に証明されたのは2年前。

アクアファンならずとも、世間をアッといわせた画期的な研究の成果でした。

そんな研究を今なお継続的に続けているのが、大阪市立大学理学研究科・幸田正典教授の研究グループ。

意外なところでそんな興味深い話を耳にし、「ぜひ幸田先生に会ってみたい!」との思いがふつふつと。

魚の顔認知の研究に至った経緯や研究内容を取材すべく、大学の門をくぐりました。

 

 

 

◆意外にもゆる~い「開かれた大学」

 

大阪市住吉区にある大阪市立大学。JR杉本町駅から超至近距離のところにありました。

 

大学を訪問すること自体、実に久しぶり。あれ、大学ってこんなに簡単に入れたっけ?玄関に守衛さんがいて、あれやこれや聞かれて名前と入場時間を書かされて、番号札をもらってやっとOK的なイメージがあっただけに(笑)。

 

いきなり緊張感が解きほぐされた、ゆる~い雰囲気の校内。そのまったりした雰囲気は、教育施設というより公園施設のような。いかにも「自由」を感じさせてくれます。

 

1階ロビーには、理学研究科の紹介がわかりやすくパネルで紹介されています。

 

理学研究科に向かうべく、研究棟の7階へ。聞けば新築後まだ3年しか経っていないという、真新しい近代的建物でした。

 

◆魚の顔認知研究に興味を抱いた理由

 

魚の顔認知とは。魚同士が知り合いかどうかを識別したり、敵か味方かを判断したり、ペア(夫婦)かどうかを見極めたり。そうした能力が、模様や姿かたちではなくすべて顔によって認知しているかも、という概念です。エサがもらえると思って近づいてきたり、コイのいる池で手をたたくと寄ってくる解釈とはちょっと違います。本能というひとことで片づけられるものでもありません。ポスターの言葉を借りれば、やっぱり顔やで~(笑)

 

早速、幸田教授にお会いできました。お忙しいのに、ありがとうございます!とっても気さくでやさしい笑顔、素人の愚問に対しても熱心に語ってくださいました。

――先生の専門を教えてください。

「行動生態学です。動物や魚たちが、屋外でどのような行動をとっているのかが、主な研究テーマです」

――以前は猿の行動を研究されておられたそうですが、その後なぜ魚の研究に?

「猿は人間に近い霊長類なので非常に興味を持って取り組んでいたんですが、生体を研究するのにはやはり限界がありました。まさか猿を研究室で飼育するわけにもいかないでしょ(笑)。その点、魚だと日本中どこにでもいますし、研究室で色々環境を変化させて研究できるのも大きなメリットでした」

――魚の顔認知というユニークな研究をされるようになった理由は?

「個体を識別できる能力が魚にあることは、以前から知られていました。しかしながら、その識別がどのように行われているのかは、今までは解明されていなかったんです。魚は一体、どの部分でほかを識別しているのだろうか。そう考えると、とっても興味がわいてきたんです」

――なるほど、もしかしたら、人間や霊長類と同じように「顔」で認知しているのではないか、との仮説に立たれたわけですね。

「そうです。魚ってどれだけかしこいんだろうか、と(笑)。もちろん今まで誰も手をつけていない研究でした。今後研究を進めていけば、さらに驚くような事実に突き当たるかも知れません。魚とは意外にかしこくて、顔の認知にとどまらず心などの感情面でも人間に近いかも知れません。時間はかかるとは思いますが、奥の深い研究です」

――どのようなかたちで研究がスタートしたのですか?

「主にフィールドワークから始まりました。国内から海外に至るまで、まずは自然の中で実際に魚の生態や行動を観察することが、研究のベースとなりました」

――フィールドワークの中心となった場所は?

「アフリカ大陸にある巨大な古代湖・タンガニイカ湖でした。珊瑚礁が育つ水質に匹敵する環境があり、約300種類もの魚類が生息していました。その中でも、多種多様な品種のシクリッド系の魚類が生息していることもあり、顔認知の研究に最適なフィールドだったのです」

猿から魚へ。幸田先生の好奇心は大きく方向転換し、ひとつの興味が連鎖的にさらなる興味を呼び、魚の顔認知という研究に着手していくのでした。何といっても着眼点がユニークですし、それに共鳴する研究員や大学院生がいたというのも、この上なくラッキーでした。

 

◆顔の模様は人間でいうと「目鼻だち」

 

魚による顔認知能力。2年前に発表された画期的な研究ですが、知らない人のために、ここでおさらいを。大阪市立大学より貴重な資料を拝借し、ざっと解説してみました。拙い解説で恐縮です(笑)

 

最初に行われた顔認知の研究では、幸田先生がこれまで何度も足を運んでいたタンガニイカ湖に棲むシクリッド系のプルチャーという魚が対象となりました。プルチャーのオスは縄張り意識の強いことで知られていて、縄張りが接している同じ種類のオスには寛容であるにもかかわらず、縄張りの離れたオスには攻撃行動をみせるという習性を持っています。ご存じのかたも多いと思いますが。そこで幸田チームは、顔には個体ごとに違った模様があるという点に着目。プルチャーであれば実験にも使いやすく、顔で個々を識別しているかどうかが立証できるのでは、と考えたのが研究の始まりでした。

 

【Kohda et al. 2015】

研究室では早速実験が行われました。①縄張りの近いオスと縄張りの遠いオスそれぞれを水槽ごしに対面させ、警戒する時間を計測②縄張りの近いオスと遠いオスを撮影し、顔と体を組み合わせたさまざまな画像データを作成③水槽ごしにさまざまな画像をみせて警戒する時間を計測-などなど。その結果、縄張りの近いオスと縄張りが遠いオスとでは警戒する時間に大きな差がありました。このことから、プルチャーのオスは「顔」で個体を認識しているであろうと結論づけられた次第です。

 

【Kohda et al. 2015】

さらにいえば、縄張り意識の強い魚の顔には比較的ハッキリした模様があり、大きな群れで暮らす魚の顔には模様がない傾向にあることもわかりました。模様とは、まさに人間でいう鼻や口そのもの。つまり、社会的行動が顕著な魚ほど、顔の模様で相手を識別して暮らしているということがわかりました。

試行錯誤を繰り返しながら、2年前に発表されたこの研究結果。専門家ならずとも、大きな反響を呼んだことはいうまでもありません。プルチャーに興味のある人は、ぜひアクアショップで探してみるのも一興です。

 

◆体の模様に関係なく実証された顔認知

 

さてさて。顔の模様が顔認知に大きな影響を及ぼすことはわかりましたが、実験に使ったプルチャーは顔にしか模様のない魚でした。ということは、プルチャーが顔そのものではなく模様で個体を識別している可能性もあります。ちょっとややこしい(笑)。もっといえば、魚によっては体の模様で個体を識別している可能性もないとはいえません。そこで、体全体に美しい模様があるディスカスを使って、プルチャーの時とほぼ同じ実験をしてみました。2年前のことでした。

 

ディスカスはペアをつくり、心を許している自分のペアには体の側面を見せ、自分のペアではない相手は口で突つくという習性があるのはご存じの通りです。果たしてディスカスは、体全体の模様ではなくプルチャーと同じように顔で相手の識別をしているのかどうか、研究の焦点はそこに集約されました。

 

【Satoh et al. 2016】

実験方法は、ほぼプルチャーの時と同じでした。①ペアのディスカスと、そうでないディスカスを撮影②顔と体をさまざまなパターンで組み合わせた画像データを作成③水槽ごしにさまざまなパターンの画像をみせて反応を検分-などなど。この結果、顔がペアの画像では体の側面をみせ、顔がペアでない画像では口で攻撃する反応を示しました。ということで、体にも顔にも模様があるディスカスも、相手を識別するのは顔であることが証明されたのです。このことは、それぞれ特徴の異なる魚であっても、顔認知能力は同じであるという結果につながり、さらに大きな反響を呼びました。加えていえば、ディスカスの夫婦愛も実証された結果となりました(笑)。

 

◆人間など霊長類と同等の顔識別が魚類にも?

 

【Hotta et al. 2015】

顔認知の研究ではありませんが、実は3年前にちょっと気になるこんなユニークな研究成果もあったのでご紹介しておきます。一般的に魚類の脳は、記憶や思考を担うとされる部位が未発達で、複雑な思考力は持たないと考えられていました。というものの、一部の魚類では両親が協力して子育てをするなどの行動が観察されていることから、「もしかすると魚類も高度な論理的思考力が備わっているのでは」という推測のもと、激しい縄張り争いによって社会的な順位関係を構築するといわれているジュリドクロミスで実験をしてみたのです。その結果、自分に勝った敵よりさらに強い敵は、おそらく自分より強いはずだ、という思考がジュリドクロミスにあったことがわかったのです。魚類は記憶や思考が未発達なんて、とんでもありません(笑)。圧倒的な論理的思考が存在していたことに、これもまた学会で注目を集めたのです。

 

今回のさまざまな研究によって、魚類の中にも人間と同じように顔で個々を認識する能力があることがわかりました。個々を認識する能力は、人間やチンパンジーなどの霊長類、あるいはや一部の鳥類(カラスなど)にしか存在しないといわれ続けてきただけに、幸田チームの研究はこれまでの常識を覆す結果となりました。

 

◆マニアと呼ぶにはあまりにもイケてる男子院生

 

この日、幸田先生とともに2人の男子大学院生も取材に同行。これまでの魚の顔認知研究にも、大なり小なり関わってきました。幸田先生を尊敬し、幸田先生を師事したいがためにこの大学院を選んだ2人。教授であろうと院生であろうと、好きなだけ同じ研究に没頭できる点はうらやましい限りです。

 

そのうちの一人、松浦良史さん。22歳。そうなんです、彼こそが幸田先生とをつないでくれた立役者だったのです。今年6月から7月にかけて開催された「日本ベタコンテスト2017」と「アクアブリーダーズフェスタ2017」で出会い、言葉をかける前から何か持ってるなーと直感(笑)。今回の研究成果を伝え聞いたことで、今回の取材が実現した次第です。

松浦さんは、子どものころから飼育を始めたベタに夢中。研究室でただ一人、ベタを中心にした研究を継続中です。加えて、大の格闘技好きで今も大学のテコンドー部に籍を置いています。なんのことかと思いきや、「テコンドーもベタも、戦うことがパフォーマンス。共通点はいっぱいありますよ」だそう。大まじめで言うあたり、彼の素直な人柄を滲ませていた気がしました(笑)。

 

そしてもう一人が佐藤駿さん。26歳。どことなく、俳優の佐藤健に似てています(笑)。関東出身で、水産系の4年制大学を卒業後、院生に。幸田先生同様、フィールドワーク大好き人間。国内でも海外でも、長期にわたっての研究もまったく苦にしません。「どんなところでも生きて行けます(笑)」。特にお気に入りはアフリカ。しかも、人が左というと自分は右を選ぶアマノジャクだそうです(笑)。反面、研究には常にオリジナリティを大切にしている、自他とも認める「魚オタク」にほかなりません。

何よりも、ディスカスが大好きで、自宅では水槽が足りず浴槽を犠牲にしてまで100匹以上を飼育しているそうです。前述したディスカスの顔認知の研究も、佐藤さんの功績もかなり大でした。将来は幸田先生に続いて、この研究室を引っ張っていけそうな人材のような、頼もしい院生でもあります。

 

2人はともに8月末に東京大学駒場キャンパスで行われた「KOUDOU 2017」(日本動物行動関連学会主催)に出席。動物行動の分野としては、かなり権威のある学会でもあります。2人はそれぞれポスター発表というスタイルで研究成果を語り、来場者の質問などにもしっかり答えていました。

 

【KOUDOU2017ポスター発表 M1 松浦】

松浦さんは、もちろんベタの研究発表。ベタのオス同士の闘争本能に関する内容で、残念ながら、お知らせできるのはここまで。論文未発表のため、詳細をお知らせできないのでご了承のほどを。発表が終わってホッとなんかしてられません。これからが正念場。そう、これから論文という大仕事が待っているからです。テコンドーで鍛えてきた武道精神でぜひ乗り切ってください。

 

【KOUDOU2017ポスター発表 D2 佐藤】

一方の佐藤さん。魚類が「向社会性(他者に利益を与える性質)を持つ」というテーマで発表しました。ポスター発表といえど、もう手慣れたもの。内容にまったくスキがありません。来場者がどんなことを質問してくるのかも、しっかり心得ているのでしょう。一見チャラ男にみえなくもないですが、本当に尊敬してしまいます(笑)

 

2017日本魚類学会で、最優秀ポスター発表賞を受賞。タンガニイカ湖に生息するコンピクトシクリッドの給餌に関する研究成果が認められて、9月中旬に函館で授賞式が行われました。おめでとうございます!早速喜びの声を聞こうとしたところ、その後3日間高熱で寝込んでしまったのだとか。こと研究に関して手を抜くことを知らない佐藤さん。頑張りすぎたのか、北の大地でハメを外しすぎたのかは不明です(笑)

 

失礼ながら、2人とも就職にはほとんど無頓着。「朝から晩まで好きなことをやらせてもらってるのだから、仕事にはならないでしょ」(佐藤さん)と、意外とクールでした。公立大学の大学院。エリートの道は開かれていると思いきや、「まあ一流企業には行きたいですけどね。具体的にはまだ考えていませんが」(松浦さん)。若いわりには落ち着いているのか、はたまたエリートたる余裕なのでしょうか(笑)。研究という独自のプロセスを経て、発表や論文という客観性の高い成果を社会的に評価を得るためには、並大抵の努力では目標に届かないでしょう。ましてや、単に好きなことに没頭していれば道は開けるなんて、そんな生易しいものではありません。

いずれにせよ、幸田先生にとっては可愛い弟子。彼らの存在なしで、顔の認知研究の成果につながらなかったことは、まぎれもない事実なのです。

 

◆地味な水槽にこそ眠っている宝物

 

一般の研究室とは別に、もちろん水槽があります。通称「水槽部屋」。早速見せてもらいました。たくさんの実験水槽が並んでいます。24時間、エアコンで適温に設定管理されています。2年前、世界をアッといわせた研究がここで行われたのかと思うと、感慨もひとしおです。生体の入った水槽に、個体の識別番号が書かれた付箋。研究が進んでいくと、大きさや性別などの必要事項が記入されていくのだそう。

 


水槽やパーツなどKOTOBUKIの製品もちょこちょこっと。大学の研究機関で使用されているということは、信頼と実績があるからなのでしょう。

 

現在中型の水槽では、ヴジュルクイナ・ビッタータというシクリッド系の魚。この魚は稚魚を口内保育することで知られていますが、敵から守るために水草などの裏に卵を隠す習性があることも、近年の研究でわかってきました。

 

2年前、論理的思考能力があると実証されたジュリドクロミス。3匹の個体を用いての研究史で得られた結果は、「魚類などの生物は思考能力を持たない」とするこれまでの常識に一石を投じた結果につながりました。

 

◆自由な雰囲気こそ好きなことに没頭できる環境

 

幸田先生をサポートしてきた研究員の堀田崇さんにも話を聞くことができました。弱冠27歳。この人抜きで幸田ゼミは語れないほど、超キーマンなのです。

--幸田チームの人数構成について教えてください。

「幸田チームの正式名称は、理学研究科生物地球系専攻(自然誌機能生物学研究室)と称します。教授1、准教授1、研究員2、大学院生10、大学4回生4、計18名で構成されています」

--顔認知の研究で一番難しかったことは?

「認知能力の進化に着目して始めた研究ですが、何しろ前例がないという点で大変でした。実験の設定も話の組み立て方も、何から何まで初めてでしたから」

--長年にわたって研究を支えてこられましたが、普段はどのような姿勢で研究に取り組んでおられるのでしょうか。

「どちらかというと、フィールドワークより研究室でじっくり実験などに取り組むことに主眼を置いています」

--フィールドワークではなく、研究室で実験などを行う意義とは?

「魚の生態を観察する上で、発見も多いフィールドワークはとても大切です。反面、観察の結果仮説を立てて研究するためには環境要因をコントロールできる研究室内での実験も大切です。この両方は、ある意味車の両輪みたいなものだといえるでしょう」

--魚類に興味を持ったのはいつですか?

「子どものころから魚が好きでした。高校の時には生物部に所属し、ミジンコの研究をしていました。実験を進める中で、データが何より大切であることとデータからストーリーをつくっていくことを学んだことは、今も役立っています」

--いつもどんな気持ちで研究されていますか?

「研究対象の魚は自然に近い状態で飼育したいので、餌やり以外はできるだけ水槽に近づかないようにしています。10個体の実験を予定していても、結果次第では2~3個体で実験の方向性を見直すこともあります。すなわち、成果の出にくそうな実験は早々に切り上げる勇気も必要だということです」

 

--今興味を持っておられる魚は?

「ホンソメワケベラです。ほかの魚の掃除をする魚で、その魚と共生関係にあるといわれていますが、実は自身が食べられてしまわないように行動したり、時には謝ったりすることもあることがわかってきています」

――魚が謝るんですか(笑)?

「そうです。いずれにせよ、このような和解行動のための情報処理がどのように行われているのか、そのメカニズムに迫っていきたいと思っています」

クールというか、客観的というか、なかなか地を出さないというか。でも芯はかなり強そうです。そして合理主義。後輩の松浦さんからは「本当によく面倒みてくださって、研究がとってもやりやすいんです。学会のポスター発表がうまくいったのも、堀田さんのおかげです」と。一方、佐藤さんも「第一印象は寡黙な人。そして学会などで発表者の研究発表がうまくいくようサポートできるのも、堀田さんならではと思います。要はやさしい人なんです」と、後輩たちからの信頼も厚い人柄であることがうかがえます。

 

そんな堀田さんも来春はいよいよ研究所を離れることに。4年間の学生生活も含め、まる10年間の研究所生活はジ・エンド。大学にとって貴重な人材が巣立っていくことになりますが、「佐藤がいるから大丈夫でしょ(笑)」とアッサリ。ちなみに研究所を出たあとの進路は、「ヒ・ミ・ツです(笑)」(堀田さん)

 

これまで、推移的推察能力や顔認知、あるいは記憶などの情報をどのようにして処理しているのかという点に注目して研究を行ってきた幸田チーム。2年前、驚くべき研究成果が発表されましたが、堀田さん曰く、「この研究は始まったばかりです。まだまだわからないことがたくさんあります」。今後は、さらに研究を細分化して魚の種類別に探っていき、すべての魚類がそうなのか、魚類が哺乳類や鳥類とどこまで近い存在なのか、追求すべきロマンは果てしなく広がります。

 

◆エピローグにかえて

 

研究室の昼下がり。終始和気あいあいの研究員堀田さん(左後ろ)と大学院生の松浦さん、そして4回生の女子学生も。魚類の生態に一石も二石も投じたとんでもない研究なのに、こんなに爽やかでいきいきとした若者たちが最前線で携わっていたとは。さほど上下関係を感じさせない自由でのびのびとした雰囲気。好きなことに没頭できる幸福感。何よりも、日頃のチームワークから導き出された強い絆が、原動力になっているに違いありません。

もしかしたら、魚にも喜びや悲しみ、怒り、嫉妬などがあるかも知れない-。将来、魚類に関するすべての常識が根底から覆される日がくるかも知れません。

 

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