自然主義者は、青々とした野原、花の咲く庭園、都会の緑地を飛び回る蝶の美しさに長い間驚嘆してきました。鮮やかな色の蝶が同じように鮮やかな花に降り立ち、長いテングを広げて甘い蜜を飲むのを見るのは、あらゆる分野の人々が共有する経験です.このような視覚的に魅力的な自然の表示を単純に楽しむことは、現代のほとんどの人が鱗翅類に従事している限りです。しかし、19 世紀の変わり目には、蝶の収集は一般的な余暇活動でした.
熱心なコレクターは、丘の頂上や尾根が多くの蝶に関連していることにすぐに気付きました。興味深いことに、これらの群れの中で見つかった蝶は主にオスでした。有力な仮説は、上昇気流が受動的に蝶をこれらの隆起した地域の周りに集めるだろうと仮定した.一見理にかなっているように見えますが、この仮説は、集団内に見られる男性の不均衡な数を説明できませんでした.この仮説は、1960 年代にオークリー シールズによって異議が唱えられました。
Shields が個々の蝶を捕獲し、マークを付け、解放し、その後再捕獲したものを含む、慎重な観察と操作研究を通じて、彼は別の仮説を支持する証拠を集めました。オスは一般にこれらの場所にとどまり、数匹のメスと交尾しますが、メスは低地に戻って産卵に適した宿主植物を見つけ、結果として性比を歪めます。一般に「ヒルトッピング」と呼ばれるこの配偶者探索戦略は、現在広く受け入れられており、多くの昆虫分類群で説明されています。実際、丘の上は昆虫界のナイトクラブです。
人間にとって、ナイトクラブ、パブ、その他の異性の集まる場所を見つけることは、Google マップや Uber を使用するのと同じくらい簡単です。しかし、昆虫はどのようにして山頂に移動し、地形的に複雑な地形の中で交尾相手を見つける可能性が最も高い山頂を知るのでしょうか?
この質問に答えるために、Guy Pe'er とその同僚は、解放された蝶を追跡し、その行動を観察しました。彼らは、蝶が標高を上げるために地形の手がかりを使用していることを発見しました。彼らは高度の勾配に従い、頂上に到達するまで上り坂を確実に移動するために継続的に向きを変えました。彼らは、標高の変化に応じた単純な移動規則が、山頂での個体の集合のような空間分布パターン (丘の上の種に見られる空間パターン) につながると仮定しました。
この仮説を検証するために、研究者はこれらの動きのルールを使用してシミュレートされた蝶をプログラムし、それらを仮想風景に放しました。予想通り、シミュレートされた蝶は、いくつかの比較的標高の高い頂上に移動し、その周りに集まりました。この研究は、複雑な集団運動につながる一見複雑な交配行動が、限られた数のパラメーターに対するいくつかの単純な行動応答で達成可能であることを実証しました.
これらのシミュレーションと精力的な経験的実験に基づいて、カリフォルニア州ソノマ郡で日中飛行するタイガーガを使用して、運動行動とその結果のサミット集合体の空間分布に関する4つの予測を開発およびテストしました。 1,000 を超える蛾を捕まえ、印を付けて放し、数週間にわたってそれらを再捕獲して、その動きを追跡しました。私たちの予測と一致して、蛾の密度が最も高いのは、標高の高い山頂の数カ所だけであることがわかりました。これらの集団内の個体は主に雄であり、交尾後の雌は雄の個体よりも集団内で過ごす時間が短かった.
興味深いことに、サミットの集合体の間に移動は見られませんでした。これは、個体が集合体に到着すると、死ぬか、産卵のために離れるまで残っていたことを示唆しています。最も興味深い発見は、集団での蛾の密度は、幼虫パッチへの近さよりも頂上の標高によってよりよく説明されるということでした.標高などの集合場所の特性について人口レベルの好みを示すと、交配の成功率が高くなる可能性があります。さらに、丘の上の好みの証拠を見つけることは、移動がランダムではないことをさらに示しており、これは個体群の動態と地域の永続性に重要な意味を持っています.
複雑さを軽減するために、多くの空間個体群モデルでは、分散などの動物の移動はランダムなプロセスであると想定しています。ただし、フィールド調査では、この仮定がしばしば破られていることが示されています。食物、競争相手、および捕食者は、出発、飛行経路、および定着を含む分散の側面に関連する行動決定に影響を与える可能性があります。ほとんどのモデルは個々の行動を無視しているため、非ランダムな行動に基づく分散の蔓延と、地域全体の個体群動態への影響はよく理解されていません.
丘の上に生息する一部の種の動きは予測可能であるため、非ランダムな分散を研究するためのモデル システムとして注目されています。現実的な分散行動を個体群モデルに組み込むことで、全体的な予測可能性が向上し、その結果、保全管理への有用性が高まる可能性があります。
これらの調査結果は、Animal Behaviour 誌に最近掲載された、ヒルトッピングガの運動行動の予測をテストするというタイトルの記事で説明されています。 この作業は、カリフォルニア大学デービス校の Patrick Grof-Tisza、 Zack Steel、 Marcel Holyoak、および Richard Karban、および スタンフォード大学の Esther M. Cole によって実施されました。
