協調なしで大規模インフラ構築、ハキリアリの道作り
AFP 2019年1月24日 17:07 発信地：パリ/フランス [ フランス ヨーロッパ ]
http://www.afpbb.com/articles/-/3207947
葉を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供（2019年1月22日提供）。(c) Thomas BOCHYNEK / Northwestern University / AFP
紙片を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供。
葉を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供。
【1月24日 AFP】ハキリアリは互いにコミュニケーションを一切取り合うことなく、食物や資材を数百メートルにわたって運ぶための道作りをしているとの研究結果が23日、発表された。一部の昆虫社会がどのような方法で組織的に活動しているのか、研究者らに再考を促す成果だという。
ハキリアリの各コロニーは毎年、森林の地表面から全長約3キロ近くに及ぶ道を切り開くが、道の構築と維持のために平均で1万1000時間もの時間が費やされると考えられている。
中南米を原産とするハキリアリは、互いにコミュニケーションを取り合い、異物を除去したり葉を切り取ったりする作業に専門のアリを割り当てることで、巨大なプロジェクトを組織しているとこれまで長年考えられていた。
だが、国際研究チームは今回、自然界で最も素晴らしい技術を持つ動物の一種であるハキリアリの行動を調査している際に驚くべき発見をした。大規模な「インフラ構築プロジェクト」を進めるにあたり、全体計画の一部として個々の作業課題を伝えるどころか、そうした調整を一切行っている様子が見られなかったのだ。
つまり、アリはおのおのが単独行動をとり、遭遇する障害物を取り除くなど、環境中の問題をそれぞれが解決していたということになる。
米ノースウエスタン大学（Northwestern University）電気工学・情報科学部のトーマス・ボシィネク（Thomas Bochynek）氏は「何千何万という個体がインフラの構築に寄与するが、個体間のコミュニケーションや組織化は一切行われない。道は、そうした行動によって形成される副産物」と話し、「これは驚くべきことだ。なぜなら、多くの集団行動はコミュニケーションによって組織化されるからだ」と、AFPの取材に語った。
アリ、ハナバチ、シロアリなどの社会性昆虫の行動をつかさどるのは通常「スティグマジー（個体間の直接的または間接的なコミュニケーションを通じた自己組織化）」だと考えられている。例えばアリは、コロニーの他の仲間に対する一連の指示として各個体が残していくフェロモンを介して建築プロジェクトを組織すると長年考えられていた。だが、この説については、複数の研究によって否定的な見解が示されている。
■複雑さを最小限に
ボシィネク氏と研究チームは今回、ハキリアリがどのくらいの速さで異物を除去して輸送経路を切り開き、また所定の時点で何匹のアリが作業に取り組んでいるかを調べるため、実験室内と自然界でそれぞれコロニーを観察した。また、各個体が障害物に偶然遭遇して除去する確率に基づき、典型的な、無作為化された障害物除去速度を仮定するためのコンピューターモデルも構築した。
アリが特定の障害物を除去するために個体間で特定の指示をやりとりしているとすると、アリ同士がおしゃべりをしているか、それとも共同作業をしているかによって、除去速度が減速したり加速したりすると考えられる。
だが、そうではなかった。除去される物体の数は時間とともにほぼ直線的に増加することが、今回の研究で明らかになったのだ。これはアリが協調して行動するとすれば「説明のつかない」ことだと考えられる。
一部の集団行動──全長数キロに及ぶアリの道作りなど──は、コミュニケーションなしでも達成できるとする説は比較的新しいものだ。23日の英学術専門誌「英国王立協会紀要（Proceedings of the Royal Society B）」に発表された今回の研究結果は、この説に説得力を与えている。
今回の研究についてボシィネク氏は、「コミュニケーションが必要ないなら、するな！」というシンプルな進化の省エネ原則を示している可能性があると指摘し、「こうすることで行動を実行する際のエネルギーの消費が抑えられるとともに、それぞれに要求される複雑さが軽減される」と説明した。
（続きはリンク先）
AFP 2019年1月24日 17:07 発信地：パリ/フランス [ フランス ヨーロッパ ]
http://www.afpbb.com/articles/-/3207947
葉を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供（2019年1月22日提供）。(c) Thomas BOCHYNEK / Northwestern University / AFP
紙片を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供。
葉を運ぶハキリアリ。米ノースウエスタン大学提供。
【1月24日 AFP】ハキリアリは互いにコミュニケーションを一切取り合うことなく、食物や資材を数百メートルにわたって運ぶための道作りをしているとの研究結果が23日、発表された。一部の昆虫社会がどのような方法で組織的に活動しているのか、研究者らに再考を促す成果だという。
ハキリアリの各コロニーは毎年、森林の地表面から全長約3キロ近くに及ぶ道を切り開くが、道の構築と維持のために平均で1万1000時間もの時間が費やされると考えられている。
中南米を原産とするハキリアリは、互いにコミュニケーションを取り合い、異物を除去したり葉を切り取ったりする作業に専門のアリを割り当てることで、巨大なプロジェクトを組織しているとこれまで長年考えられていた。
だが、国際研究チームは今回、自然界で最も素晴らしい技術を持つ動物の一種であるハキリアリの行動を調査している際に驚くべき発見をした。大規模な「インフラ構築プロジェクト」を進めるにあたり、全体計画の一部として個々の作業課題を伝えるどころか、そうした調整を一切行っている様子が見られなかったのだ。
つまり、アリはおのおのが単独行動をとり、遭遇する障害物を取り除くなど、環境中の問題をそれぞれが解決していたということになる。
米ノースウエスタン大学（Northwestern University）電気工学・情報科学部のトーマス・ボシィネク（Thomas Bochynek）氏は「何千何万という個体がインフラの構築に寄与するが、個体間のコミュニケーションや組織化は一切行われない。道は、そうした行動によって形成される副産物」と話し、「これは驚くべきことだ。なぜなら、多くの集団行動はコミュニケーションによって組織化されるからだ」と、AFPの取材に語った。
アリ、ハナバチ、シロアリなどの社会性昆虫の行動をつかさどるのは通常「スティグマジー（個体間の直接的または間接的なコミュニケーションを通じた自己組織化）」だと考えられている。例えばアリは、コロニーの他の仲間に対する一連の指示として各個体が残していくフェロモンを介して建築プロジェクトを組織すると長年考えられていた。だが、この説については、複数の研究によって否定的な見解が示されている。
■複雑さを最小限に
ボシィネク氏と研究チームは今回、ハキリアリがどのくらいの速さで異物を除去して輸送経路を切り開き、また所定の時点で何匹のアリが作業に取り組んでいるかを調べるため、実験室内と自然界でそれぞれコロニーを観察した。また、各個体が障害物に偶然遭遇して除去する確率に基づき、典型的な、無作為化された障害物除去速度を仮定するためのコンピューターモデルも構築した。
アリが特定の障害物を除去するために個体間で特定の指示をやりとりしているとすると、アリ同士がおしゃべりをしているか、それとも共同作業をしているかによって、除去速度が減速したり加速したりすると考えられる。
だが、そうではなかった。除去される物体の数は時間とともにほぼ直線的に増加することが、今回の研究で明らかになったのだ。これはアリが協調して行動するとすれば「説明のつかない」ことだと考えられる。
一部の集団行動──全長数キロに及ぶアリの道作りなど──は、コミュニケーションなしでも達成できるとする説は比較的新しいものだ。23日の英学術専門誌「英国王立協会紀要（Proceedings of the Royal Society B）」に発表された今回の研究結果は、この説に説得力を与えている。
今回の研究についてボシィネク氏は、「コミュニケーションが必要ないなら、するな！」というシンプルな進化の省エネ原則を示している可能性があると指摘し、「こうすることで行動を実行する際のエネルギーの消費が抑えられるとともに、それぞれに要求される複雑さが軽減される」と説明した。
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