なぜ鳥の群れが空で急降下して渦巻くのですか?

Murmurations can have as many as 750,000 birds flying in unison. mikedabell/iStock via Getty Images
「マーマレーション(ざわめき)」には、75万羽もの鳥が一斉に飛ぶことがあります。

[Published: March 14, 2022 11.20pm AEDT] – アーティー W.、9歳、ニューヨーク州アストリア

[答えてくれる先生]

トム・ランゲン

クラークソン大学 生物学教授

記事を音読します。

マーマレーション(ざわめき)と呼ばれる何千ものムクドリの変幻自在の群れは、見るのが驚くべきものです。 75万羽もの鳥が飛行中に一緒に参加します。鳥が広がり、一緒になります。群れは分裂し、再び融合します。マーマレーションは絶えず方向を変え、数百メートル上方に飛んでから、ほとんど地面に衝突するかと思えるほどズームダウンします。それらは渦巻く塊のように見え、ティアドロップス、8の字、柱、その他の形を作ります。ムクドリは時速50マイル(時速80キロメートル)まで飛ぶので、マーマレーションは速く動くことができます。

ヨーロッパムクドリやホシムクドリは、多くの鳥と同様に、餌を探したり移動したりするときに群れと呼ばれるグループを形成します。しかし、マーマレーションは違います。この特別な種類の群れは、何千もの羽ばたきとソフトな飛行中発声から発生する低雑音の音にちなんで名付けられました。

‘Flight of the Starlings’ by Jan van IJken was shot in the Netherlands; the audio lets you hear how a murmuration gets its name.


日没の約1時間前の秋、冬、早春、鳥が眠る場所の近くでマーマレーションが発生します。この壮大な空中展示のおそらく45分後、鳥は一斉に彼らのねぐらに落ちて夜を過ごします。

ムクドリがマーマレーションを形成するのはなぜですか?

移動するガチョウのV字形成とは異なり、マーマレーションは空力的な利点を提供しません。

科学者たちは、マーマレーションは他のムクドリをグループの夜のねぐらに参加させるための視覚的な誘いであると考えています。一つの理論は、体温を共有するので一緒に夜を過ごすことでムクドリを暖かく保つというものです。また、フクロウやテンなどの捕食者により個々の鳥が夜間に食べるられる可能性を減らすでしょう。

この希釈効果は、マーマレーションが発生する理由の一部である可能性があります。群れのムクドリが多いほど、1羽の鳥が捕食者に捕まるリスクが低くなります。捕食者は最も近い獲物を捕まえる可能性が高いので、個々の鳥が群衆のより安全な真ん中に向かって移動しようとことで、マーマレーションの渦が発生する可能性があります。科学者たちはこれを利己的な群れ効果(selfish herd effect)と呼んでいます。

もちろん、群れの中の鳥が多ければ多いほど、手遅れになる前に捕食者を見つけるための目と耳が増えます。

‘Murmuration’ by Sophie Windsor Clive & Liberty Smith.


そして、回転し渦巻く鳥の巨大な塊は、単一のターゲットに焦点を合わせるのを難しくする可能性があります。ハヤブサやタカは、マーマレーションの動きのトリッキーな波のパターンによって混乱し、気が散ることがあります。また、群れと衝突して怪我をしないように注意する必要があります。

最近の研究では、3,000人を超える市民科学者のボランティアがマーマレーションを発見したと報告しています。それらの3分の1は、猛禽がマーマレーションを攻撃するのを見ました。その観察は、捕食者から鳥を保護するのを助けるためにマーマレーションが形成されることを示唆していますが、たとえば、そもそも巨大なマーマレーションがタカを引き付けたものである可能性もあります。

ムクドリはどのように行動を調整しますか?

マーマレーションにはリーダーがなく、計画にも従いません。代わりに、科学者たちは、周りの他の鳥がしていることを観察するムクドリによって動きが調整されていると信じています。真ん中の鳥は、その端とそれを超えて、すべての側面の群れを通して見ることができます。どういうわけか、彼らは群れが全体としてどのように動いているかを追跡し、それに応じて調整します。

マーマレーションの中で何が起こっているのかを知るために、何人かの研究者は同時に多くのカメラを使ってマーマレーションを撮影します。次に、コンピュータープログラムを使用して、個々のムクドリの動きを追跡し、群れの3Dモデルを作成します。

Within the murmuration, individual birds aren’t tightly packed together. K C Bailey/iStock via Getty Images
マーマレーションの中で、個々の鳥はギュウギュウに詰め込まれていません。

ビデオは、鳥が地面から見えるほど密集していないことを明らかにしています。操縦する余地があります。ムクドリは前や後ろよりも隣人に近いです。端のムクドリは頻繁に群れの奥深くに移動します。

数学者やコンピューター科学者は、鳥が群れで従う可能性のあるルールを使用して、仮想のマーマレーションを作成しようとします。たとえば、隣人と同じ方向に移動したり、近くにいて衝突したりしないようにします。これらのシミュレーションから、各鳥は7人の隣人を追跡し、混沌とした混乱の中でマーマレーションが崩れないように、彼らが何をしているかに基づいて調整する必要があるようです。そして、彼らはできるだけ速く飛んでいる間、これらすべてを行います。

ミツバチを含むいくつかの群れをなす昆虫のグループがそうであるように、魚の大きな群れはマーマレーションのように振る舞うように見えることがあります。これらの同期した動きはすべて、群れ(flocks)、群れ(herds)、大群(swarms)、群れ(schools)内で非常に速く発生する可能性があるため、かつて一部の科学者は動物のESP(超能力)が必要だと考えていました。

生物学者、数学者、物理学者、コンピューター科学者、エンジニアはすべて、動物がこれらの展示をどのように実行するかを理解するために取り組んでいます。もちろん、好奇心がこの研究を推進しています。しかし、それはまた、タイトなフォーメーションで移動し、衝突することなく協調したグループで作業できる自動運転車の開発を支援するなど、実用的なアプリケーションも持つ可能性があります。

この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.

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