海鳥も時差ぼけする。20年のGPS記録で、東へ帰るマンクスミズナギドリは太陽コンパスの読み違いどおりに時計回りへそれていた

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飛行機で東へ飛ぶと、着いた土地の時刻に体がついていかない。体内時計が出発地の時刻のまま遅れているからで、これが時差ぼけの正体だ。同じことが、自分の翼で東西に長く飛ぶ鳥にも起きているのではないか。オックスフォード大学のチームがこの予測を20年ぶんの野外の GPS 記録で確かめ、10月29日の Science に載せた。鳥は時差ぼけになっていて、そのせいで帰り道の向きが、計算どおりの方向にずれていた。

太陽を使う方位磁石には、時計が要る

マンクスミズナギドリは、イギリスとアイルランドの西岸沖の島で繁殖する海鳥だ。繁殖期には巣を離れて餌を取りに出るが、その行き先が遠い。北大西洋を西へ、ときには巣から1,000キロ離れた海域まで出て、帰りは1日前後で飛び戻る。餌取りの旅は長いと2週間に及ぶ。

この鳥が方角を知る手がかりの一つが太陽だ。太陽の見える方位は時刻とともに動くので、太陽を目印にするには「いま何時か」を知っていないといけない。朝の太陽と昼の太陽では、同じ太陽でも指している方角が違う。鳥はこの補正を体内時計で行っている。「時間補正つきの太陽コンパス」と呼ばれる仕組みで、渡りをする動物の多くが使っていると考えられている。

体内時計は、夜明けや日暮れの光で毎日その土地の時刻に合わせ直される。ふだんはこれで足りる。ところが、経度15度ぶん東へ動くと、太陽の時刻は1時間早まる。それを1日のうちに飛び切ると、合わせ直す間がない。体内時計は出発地の時刻に近いまま、つまり現地より遅れたままになる。研究チームの解説では、西経30度から15度へ6時間で飛んだ鳥の体内時計は現地より1時間遅れる。

海鳥も時差ぼけする。20年のGPS記録で、東へ帰るマンクスミズナギドリは太陽コンパスの読み違いどおりに時計回りへそれていた

時計が遅れると、向きは時計回りにそれる

遅れた時計で太陽コンパスを使うとどうなるか。鳥は「まだ早い時刻だ」と思っているので、太陽はまだ東寄りにあるはずだと見込む。実際の太陽はそれより先へ、北半球では時計回りに進んでいる。鳥は見込みどおりの太陽の位置から方角を割り出すので、進む向きもそのぶん時計回りに回る。さきほどの1時間の遅れの例では、向きはおよそ20度時計回りにずれる計算になる。

筆頭著者のパトリック・ルーウィン（Patrick Lewin）さんらは、この予測を実際の飛行で確かめた。使ったのは、繁殖地の島で20年にわたって集められた1,045羽・3,688回の餌取りの旅の GPS 記録だ。そのうち、西の海域から東へ向かって巣へ帰る飛行1,837回を取り出し、途中の進路の変化を調べた。帰りの飛行では鳥は巣という決まった目的地を目指しているので、本来向かうべき方角が分かる。実際の向きがそこからどちらへ、どれだけずれているかを測れる。

結果は予測どおりだった。東へ帰る鳥の向きは時計回りにそれ、ずれは大きいところで15度ほどに達した。横風の強さや巣からの距離でも進路の変化を説明しようとしたが、太陽コンパスの誤差がいちばんよく当てはまった。地磁気を手がかりにしているとする別の説明とも比べたが、こちらも太陽コンパスのほうがデータに合った。

海岸線が見えていても、狂ったコンパスを使い続けた

ここで一つ、意外なことが分かった。帰り道の終わりごろ、鳥は海岸線に沿って飛ぶことがある。陸地が見えていれば、太陽に頼らなくても方角は分かりそうなものだ。ところが、海岸に沿って飛んでいるあいだも、太陽コンパスの誤差は消えなかった。予測される誤差が陸のほうを向くときは鳥は岸に寄り、海のほうを向くときは沖に出ていた。目に見える目印があっても、鳥は太陽の手がかりを手放さなかった。

論文の要旨はこれを、鳥が複数の手がかりを同時に使い、それらが食い違っても使い続ける証拠だとしている。地形という確かな目印があるときだけ太陽コンパスを切る、という器用な使い分けはしていないらしい。

誤差は小さく、進化はこれを直さなかった

15度もそれるなら、帰り道はずいぶん遠回りになりそうに思える。だが計算してみると、そうでもない。鳥は飛びながら自分の位置を見直して進路を直しているらしく、研究チームはこれを「地図の感覚」と呼んでいる。その見積もりでは、1,000キロ離れた海域から帰る鳥の向きが平均7度ずれていても、巣の5キロ以内にたどり着くまでの距離は5キロほど延びるだけだった。1,000キロの旅で5キロなら、ほとんど無視できる。長い進化の中でこの誤差が修正されなかったのは、直すほどの損にならなかったからかもしれない。

ただし、それはこの鳥の場合だ。位置を見直して直す力を持たない動物、たとえば初めて渡りをする若い鳥では、小さな誤差が積み重なって数百キロの行き違いになりうる、とチームは書いている。渡り鳥の多くは南北に飛ぶので、経度を一気にまたぐことは少なく、渡りそのものへの影響は大きくないとみられている。それでも、東西に速く動く動物なら、同じことが起きていてもおかしくない。

研究チームが次に知りたいのは、方角以外への影響だ。体内時計は方位の補正だけでなく、眠る時刻や餌を取る時刻、体のさまざまな働きを束ねている。経度方向の速い移動がそれらの時刻をずらし、鳥の体や行動に不都合を起こしているかどうかは、まだ分かっていない。論文はこの結果を、野外の動物で体内時計を調べる新しい入り口になると位置づけている。

飛行機のない時代から、自分の翼で経度をまたぐ動物は同じずれを抱えてきたことになる。鳥がそれとどう付き合っているかが分かれば、人の時差ぼけを考える手がかりになるかもしれない、とルーウィンさんは話している。

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