じじぃの「数学脳・帰巣ベクトル・渡り鳥の長距離移動!魚は数をかぞえられるか」

Bird flies 7,500 miles nonstop, breaking world record

動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=z2DSLMK2ufM

Godwit (birds) migration tracked (Global) - BBC News - 14th November 2021

動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=ljr79wpG3L8&t=18s


The Forecaste Front News, Latest News, Today's News Headlines, Breaking News, LIVE News

April 3 2023 the forecast
●Alaska
A bar-tailed godwit has a record of flying 8,435 miles (13,575 km) non-stop from Alaska to Tasmania, Australia.
The Bar-tailed Godwit is a species of bird found in Alaska in the western part of North America. This bird usually migrates to Australia and New Zealand when there is more snow in winter. It does not rest as often as other bird species. It is also said to occasionally land.
https://theforecastfront.com/en/single-news/5089/Limosa-Laponica-has-set-a-Guinness-World-Record-for-flying-13%2C575-km-non-stop

地球ドラマチック 渡り鳥を守れ!大移動1万キロの危機

2023/11/4 NHK
渡り鳥であるシギの仲間は、50年前の半分に減少。さらに生息環境の悪化で、個体も小型化しているという。
その危機を食い止めようと、研究者たちがオーストラリア、チリ、モーリタニアのシギ類にGPSどを装着。謎に包まれていた渡りのルートを解明し、生息地域を守ろうと奮闘する。1万キロあまりの旅を経て、渡り鳥たちは無事に繁殖地に到着することができるのか。
(仏・オーストラリア・台湾・米国 2022年)#SDGs

地球上には何通りもの大規模な渡り鳥の渡りルート(フライウェイ)がありますが、そのうちの一つでオーストラリア・ニュージーランドとシベリア・北極圏・アラスカを太平洋の西側の列島やユーラシア大陸沿いに結ぶ経路は「東アジア・オーストラリア地域フライウェイ (EAAF)」と呼ばれています。
https://plus.nhk.jp/watch/st/e1_2023110423013

『魚は数をかぞえられるか?』

ブライアン・バターワース/著、長澤あかね/訳 講談社 2022年発行

第6章 鳥は動物界の計算チャンピオン――鳥類 より

渡り鳥のナビゲーションシステム

鳥は、巣からかなり離れた場所で餌を探すし、中には当然ながら、何百、何千キロも離れた場所まで飛ぶ鳥もいる。
この途方もない行動には、船乗りが「自律航法」と呼ぶような複雑な計算が求められる。人間がやる場合は通常、地図や羅針盤や計算機が必要だ。羅針盤の方位に従って移動距離を読み、船が地図上のどこにいるのか計算することになる。また、鳥の場合は、餌を探し終えたら巣に戻らなくてはならないから、現在地を割り出すだけでなく、「帰巣ベクトル」――巣に戻る直線ルート――を見極めなくてはならない。2つの重要な要素は、羅針盤と地図だ。鳥の羅針盤は、さまざまな情報に頼っていることが判明している。太陽の位置、太陽が見えないときは、空の偏向パターン[訳注:日光が大気中当って散乱した光が偏って、天空に形成されるパターン]、夜の星、そしてたぶん風向などである。鳥の地図にはランドマーク(一定の地域を移動中に、またそこに戻ってくるための目印)がコード化されており、海鳥の場合は、巣の場所に近くなると、巣まで導いてくれるにおいがコード化されていたりする。多くの鳥は、磁気を感受する目のメカニズムを使って、緯度を推定している。これは長距離を飛ぶ渡り鳥には欠かせない機能だ。

経路発見のもう1つの手がかりは、移動した距離だ。おなじみのランドマークが、その情報をくれることもある。あるいは、「自己手がかり」と呼ばれる鳥自身が発する情報によって推定されることもある。たとえば移動速度を推定する「オプティカル・フロー」――物体または海が網膜を横切る速度――や、距離を見積もる手段としてのエネルギー消費などである。こうした情報源がどのように活用されるかは、鳥が巣の近くで餌を探しているのか、伝書バトのように遠出の帰路にあるのか、とんでもない長距離を旅しているのか、などに左右される。

こうした長距離移動は驚異的だと言わざるを得ない。オオソリハシシギ(学名:Limosa lapponica)はアラスカで繁殖し、ニュージーランドで越冬する。年間往復で2万9000キロも旅をするのだ! アラスカからニュージーランドまで、11日間ノンストップで飛行する。しかも、科学者が追跡のために腰のあたりにつけた、5グラムの衛星タグまで背負って。

距離がとてつもないだけでなく、彼らは太平洋を渡る。太平洋の上空を、オグロシギ属の偉大なる専門家たちは、「地球上で最も複雑で季節的要因に左右されやすい大気状況」と説明する。この旅をするために、オオソリハシシギは昼も夜も方向感覚を維持する必要があるから、昼間は太陽コンパスを、夜間は天空コンパスを使って、天体位置表(時間と共に変わる太陽と星の位置表)に合わせなくてはならないはずだ。彼らはまた、モデリングによると、方位の推定に役立つとされる磁気感覚を持っていると考えられている。さらに、常に風速と風向も考慮に入れなくてはならない。ただしそれは、2次元に限った話。鳥たちは飛ぶのに最適な高度も計算しなくてはならないのだ。
そうした長距離移動をする鳥はたくさんいる。グリーンランドアイスランドに住むキョクアジサシ(学名:Sterna paradisaea)は、毎年7万キロというさらに長い旅をする。わずか40センチの羽で南極まで飛び、また同じ集団営巣地(コロニー)に戻るのだ。

鳥のナビゲーションの偉大な専門家、オックスフォード大学のドーラ・バイロによると、「鳥たちは主に、地図と羅針盤のナビゲーションに頼っている」。頭の中に地図があるから、空間における現在地と、目的地を把握できる(そのあと羅針盤を使って、計算した目的地に至る方向に飛び始める)。

3億年の進化の過程で起こったこと

哺乳類と鳥類の最後の共通の祖先がいたのは、3億年ほど前だ。
進化の観点から見てもこれは長い時間で、3億年の間には多くのことが起こったはずだ。アキュームレータ・メカニズムが共通の祖先に備わっていたかどうかを判断するのは、おそらく時期尚早なのだろう。とはいえ、さまざまな時計遺伝子や時計メカニズムが、さらに遠い共通の祖先から保存されてきたことが判明している。ならば、計数のメカニズムを構築する遺伝子が保存されてきたとしても驚くには当らない。

この章では、哺乳類より小さな脳を持つ鳥たちが、計数や計算ではむしろ勝っている、というお話をした。中にはオウムのアレックスのような並外れた個体もいるし、たとえばカラスのように、同じは課題を与えると少なくともサルと同じくらいできる種もいる。鳥は餌を探したり繁殖したりするために、長距離を移動する。それには、人間の航海士が経路の計算をするときのような、距離や方位や時間にまつわる高度の計算が必要になる。では、小さな脳の鳥たちが、一体どうやってこれほど高度な数学力を発揮しているのだろう?

明かになったのは、そのちっぽけな脳には、ニューロンが相当密に詰まっており、多くの鳥の脳には、多くの哺乳類や一部の霊長類よりもたくさんのニューロンがあること。そして、そのニューロンの中には、サルの脳と同じように、特定の「数」にチューニングしているものもあることだ。

                  • -

どうでもいい、じじぃの日記。

「鳥は餌を探したり繁殖したりするために、長距離を移動する。それには、人間の航海士が経路の計算をするときのような、距離や方位や時間にまつわる高度の計算が必要になる。では、小さな脳の鳥たちが、一体どうやってこれほど高度な数学力を発揮しているのだろう?」

渡り鳥はどうやって目的地まで針路を決めるのか?

「多くの鳥は、磁気を感受する目のメカニズムを使って、緯度を推定している。これは長距離を飛ぶ渡り鳥には欠かせない機能だ」

鳥の目には、見た映像から磁気を感知する機能が付いているらしい。

「中には当然ながら、何百、何千キロも離れた場所まで飛ぶ鳥もいる」

こうした長距離移動する渡り鳥は、強靭な筋肉を持っているらしい。
このような渡り鳥の筋線維にはミトコンドリアがびっしり詰まっているのだとか。
イワシやサバなどの魚には強い抗酸化作用と疲労を軽減するアミノ酸が多く含まれている。
魚の青魚は体の筋肉の持久力を高めてくれるらしい。

こんなこと、前にも書いたなあ。