多くの動物でオスが派手な形質を獲得してきました。派手な形質は求愛などにおいて視覚的なアピールとして機能し、繁殖成功という性淘汰によって進化してきたと言われています。
従来、こうした形質について、色や明暗などが注目されてきた一方、光には「偏光」という第3の性質が知られています。
東京大学の中山新大学院生(研究当時)らから成る研究グループは、色覚を持つ動物でオスが派手になるように、偏光を識別できる動物では派手な偏光模様が進化するのではという疑問に対する答えとして、エゾハリイカの求愛行動に着目し研究を行いました。
この研究成果は「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America」に掲載されています（論文タイトル：Transmission through muscle tissue shapes polarization signals during cuttlefish courtship）。
オスが持つ派手な色彩
多くの動物でオスが鮮やかで目立つ色彩を持っています。鳥類のクジャクはその典型的な例です。
派手な体色は求愛やコミュニケーションにおいて視覚的なアピールとして機能し、繁殖成功という性淘汰によって進化してきたと言われています。これまでの研究は、こうした形質について、色や明暗といった性質に着目されてきました。
クジャク（提供：PhotoAC）しかし、光には色と明暗に加え偏光という第3の性質を持ちます。偏光は我々ヒトに識別することはできないものの、頭足類（イカやタコ）は識別することが可能です。
このことから、色覚を持つ鳥や昆虫のオスが派手な色を呈するように、偏光を識別できる動物では派手な偏光模様が進化しているのではないかという疑問がありました。
エゾハリイカの求愛行動
そうした中で、東京大学の中山新大学院生(研究当時)らから成る研究グループは、この疑問の出発点としてエゾハリイカの求愛行動について研究を行いました。
エゾハリイカは、オスにおいて1対の腕が著しく長く発達することが特徴。普段、この腕は丸められていますが、求愛時に腕を伸ばしメスにアピールすることが知られています。
偏光を可視化してエゾハリイカを観察
研究グループは青森県営浅虫水族館に特設された水槽で、偏光を可視化できる特殊なカメラを用いて求愛行動の観察を行いました。
青森県営浅虫水族館（提供：PhotoAC）その結果、オスの長い腕で水平方向と垂直方向の偏光が組み合わさった、複雑な偏光模様が現れることが明らかになっています。
さらに、この偏光模様については腕の表面で反射させた水平方向の偏光と、内部の筋肉層に透過させることで垂直方向に偏光角度が回転した光の組み合わせによって生み出されていることが判明しました。
垂直偏光は自然界にほとんど無いことから、非常に目立つシグナルと考えられています。
この結果から、色覚を識別できる動物が派手な体色になるように、偏光を識別できる動物では、反射と透過を駆使した独特の仕組みで派手な模様を作り出していることが示されたのです。
視覚コミュニケーションの多様性解明に貢献
今回の研究により偏光を用いたコミュニケーションが行われていること、性淘汰によって派手で目立つシグナルが進化することが偏光でも成り立つことが示されました。
この成果は動物のコミュニケーションの多様性や進化を解き明かす重要な知見とされています。
（サカナト編集部）
