冬になると、ウォッシュ川の潮間帯の干潟で富を食べようと数千羽の群れがやってきます。これらの中型の渡り鳥は、かなり鈍く、見た目は控えめで、下は白く、背中は砂です。繁殖期には、羽毛が豊かなあずき色に変わりますが、これはカナダの北極圏や、鳥が夏を過ごすその他の寒冷地で起こり、めったに見られません。英国では、ノットはその数の多さから注目されています。
それらの巨大な群れは、餌場の上空で魅惑的な空中パフォーマンスを披露しました。ここノーフォーク郡、セバーン川とテムズ川の河口、モアカム湾、および潮によって十分に広い範囲の泥が露出している他の地域です。その後、鳥は満潮の 1 ～ 2 時間後に少し高い場所の植生に隠れて通過し、再び餌を食べに戻ります。ウォッシュ川の西向きの海岸にあるノーフォークのスネッティシャムでは、45,000 羽の満潮飛行が記録されています。
ノットの動作は非常に特徴的です。いくつかのウェーダーの種は、潮の満ち引きの際に個体として間隔をあけて飛び立ちます。ミヤコドリなどは、潮の満ち引きで水面に背を向け、海面上昇に合わせて泥の斜面を寂しそうに歩いているようです。しかし、結び目は、おそらくこのように動くには密集しすぎているため、上昇する水に直面し、水が足を上げて羽の下を濡らしそうになる最後のチャンスで離陸します.
私は彼らが魔法使いのカーテンが脇に流されるように絶え間なく繁栄して飛び去るのを見ています.密集した群れは、単一の空中生物のように渦を巻いてフェイントします。上空に上がると、鳥は最初に水面上で卵形の雲として合体し、その後高度を上げて、ピクセル化されたフラメンコ ダンサーのようにさらに贅沢でねじれた形になります。絶え間なく変化する形が曲がりくねって潜るにつれて、鳥の体が曲がりくねるにつれて、そのドットのそれぞれが光と闇の間で切り替わり、煙のような幻影にきらめく効果を生み出します。その間ずっと、鳥たちは鳴き声を上げ、耳をつんざくような甲高いホワイト ノイズを鳴らします。
満潮の 1 時間ほどの間に岸にとどまると、結び目は再びその役目を果たし、水が引いていくにつれて餌を求めて潮の端まで下り続けます。戻ってきた群れは、少し前に空に上がった群れよりも劇的ではなく、より緊急です。彼らは、絶え間なく変化する水辺に沿って広がります。これらの鳥は、長いくちばしを使って泥を介して伝達される振動を検出し、埋もれた軟体動物の存在を明らかにする触覚フィーダーです。彼らは小さなムール貝とコックルを食べますが、特にバルト海のテリンとして知られるハマグリの種、Macoma balthica に偏っています。 、小さなカタツムリ Hydrobia ulvae .テリンは、潮間帯の下部の泥の中に生息し、平均低潮線よりも下にあり、サイフォンを使用して、湿った表面から養分を吸い込みます。一方、マッドカタツムリは潮間帯の上流に生息し、藻類（海苔の尖塔殻としても知られています）と、海の生き物の腐敗した残骸や糞便などの有機物を食べます。タンパク質を抽出します。この主要な食物の分離は、ノットの摂食習性に反映されています。つまり、潮が満潮に近づいたり、引き潮になったりすると、潮間帯のより高い部分でカタツムリを求めて表面からつつきますが、テリンを求めて泥を探ったり押したりします。潮が引いたときの下流域。
他のシギ・チドリ類は異なる食物を好むため、水に関して多少異なる行動を示します。結び目が端にとどまっている場所では、ダンリンは喜んで獲物を追いかけて水中に足を踏み入れます。アボセッツは上向きのくちばしを使って、非常に浅い水をすくい上げてウグワームやエビを探します。ミヤコドリは、くちばしの削岩機を使ってカサガイの硬い殻に割り込むことができます。ファンディ湾では、最大 200 万羽のセミパーム シギがマッド シュリンプを食べるために移動の途中で立ち寄ります。この場所は、並外れた潮位差によって無脊椎動物が早く発達し、より確実な食料供給が保証されるため、この場所が好まれます。
いずれの場合も、鳥の行動は主に潮によって規制されています。餌やり、群れ、ねぐら、餌場への帰還という結び目の儀式は、同時に繰り返されるのではなく、潮の満ち引きに左右されるため、毎日ほぼ 1 時間遅れて繰り返されます。おそらく数日後、夜が明けて満潮になると、ノットはもう少し長くねぐらをする余裕があり、空中アクロバットを省くことができます。干潮と昼間の干潮。
潮間帯は独特の生息地であり、海と陸の生態系群の間の集中的な移行帯です。食べ物に関しては報酬が高い環境ですが、暑さと寒さ、太陽と波にさらされるため、ストレスも高くなります。他の生息地は、気候地域に限定される傾向があります。しかし、潮間帯はすべての海岸に存在し、潮だけで区切られています。気候の違いにもかかわらず、それがサポートする生活の種類は、世界中でも密接に複製されています.
岩の多い海岸では、ゾーンへの分割がすべての表面に正確に描かれており、動物や植物の種が、海水への浸水や空気への暴露に対する耐性に応じて、階層に厳密に編成されていることを絵で示しています。そのような海岸では、最上部の地層は本質的に陸生の岩であり、きれいな中灰色で、その上に緑の苔が生えており、グアノの斑点は、岩が海鳥によって通常の止まり木として使用されていることを示しています。この層の下には濃い灰色の地層があり、下部よりも上部の方がより正確に描写されています。これはスプラッシュゾーンであり、頻繁に塩水にさらされますが、通常の浸漬にはさらされません。異なる色は小さな藻類の存在を示します.
この地層の下部斜面には、急ではないところに、ウラのような海藻が付着しています。この下には、藻類や海藻で構成される茶色の層があり、満潮のたびに覆われます。私が見ることができる最後の層は、低水位線に向かって、再び灰色の岩を示し、フジツボやカサガイなどのより大きな海洋生物と、より大きな海藻がそれに固定されています.ゾーネーションを示すのは、これらの固定種または固着種だけでなく、無数の昆虫、カニ、シギ・チドリ類、およびその他の生き物が、自分の好みの範囲内で食物を求めて上下に移動します.
個々の帯の幅は異なる場合がありますが、垂直方向のシーケンスは世界中で同じです。また、物理的条件が正しくないか、種間の競合のために、1 つの層が完全に絞り出されることもあります。しかし、一般に、生命のこの階層的な組織は、そのような競争を減らすように機能します。バンドは国境と同じくらい厳格であり、不運な出来事の偶然の一致によってのみ移動する可能性があり、通常は少しだけ、短時間です.たとえば、満潮時に暴風雨が襲うと、スプラッシュ ゾーンの範囲が一時的に広がりますが、小潮時に干ばつが発生すると、通常は平均最高水位付近に生息する種が脱水状態になる可能性があります。
潮間帯には必然的にもう 1 つの大きな脅威があり、それは人類です。世界の多くの地域で、この豊かな生息地が著しく圧迫されています。海面上昇は海側から侵食します。これは見かけよりも重要な要因です。海面が 1 ミリ上昇すると、内陸 1 メートルに達する侵食の原因となる可能性があります。一方、沿岸の不動産開発は土地からそれを食い尽くします。この 2 つが出会うと、広い干潟、浜辺、砂丘、湿地が 1 つの固いコンクリートの障壁に置き換わり、海の防御が構築される可能性があります。 1 マイルか 2 マイルの範囲の生息地の帯は、潮間帯を数ヤードに圧縮する多かれ少なかれ垂直な壁に突然取って代わられます。
他の生物は、より洗練された方法で潮汐を利用するように進化しました。たとえば、カリフォルニアウニの繁殖サイクルは、新月と満月の 2 週間に 1 回発生する満潮の最高潮である大潮にのみ同期しています。グラニオンは、イワシほどの大きさの小さな銀色の魚で、エイのようなヒレがあります。春と夏の夜、満潮になると、彼らが産卵に来る南カリフォルニアのきれいな砂浜が、何千もの身もだえする生き物で突然覆われます.
科学的観察により、このイベントは潮汐を利用するように正確に調整されていることが明らかになりました。干満は主に満月または新月の直後に発生し、潮位は高くなると予想されますが、大潮の最高潮ほど高くはありません。この短い期間の連続する満潮は少しずつ低くなり、産まれたばかりのうぐいすの卵が洗い流されないようにするのに役立ちます。実際、その後の潮の砕ける波は砂を投げ上げ、卵を徐々に深く埋めて卵を保護するのに役立ちます.次の約11日間、卵は浅い湿った砂の中で孵化します。 11 日後、次の大潮の最初の大きな波がやってきます。波は、卵が埋められているビーチを侵食し始めます。すぐに、卵は砂にぴったりと包まれなくなり、波に揺られて幼虫に孵化する合図になります。通常、卵は次の新月または満月の直前に孵化するため、幼虫は次の数回の大潮の間にビーチを下り、海に出る可能性が最も高くなります。
これだけではありません。次の春の潮汐がたまたま孵卵中の卵に届かなかった場合 (たとえば、沖合の風が潮の高さを下げるなど)、受精卵はより好都合な潮が来るまで 2 週間または 4 週間も孵化を遅らせることができます.
シラス、マミチョグ、コルチェスター カキなどの多くの海洋生物種は、繁殖サイクルにおいて大潮と同様の同期性を示しますが、それほど顕著ではありません。しかし、グルニオンでは、適応は非常に細かく調整されているため、進化の驚異と見なされています。その複雑な交尾サイクルから、グルニオンが潮と微妙なダンスをしていることは明らかです。証拠は、ウミウシがこの場所で進化したことを強く示唆するだけでなく、その生息地の潮汐条件がそれ以来実質的に一定のままであることも強く示唆しています.
動物は潮の満ち引きをどのように「知っている」のでしょうか?科学者がそれらを研究し始めたとき、彼らは、たとえばグルニオンが繁殖の時間を計る完全な内部メカニズムを持っている可能性は低いと考えていました。潮の流れを直接感じているのでしょうか、それとも他の刺激に反応しているのでしょうか?特定のことが推測できます。明るい満月と新月の暗闇の両方で高水の泉で魚が上陸するため、魚が上陸するのは月明かりではありません。産卵が最高潮時ではなく、その直後に発生するという事実は、行動が潮の高さによっても直接支配されていないことを示しています (グラニオンが体の周りの水圧の増加として検出する可能性があるもの)。卵膜を溶解する酵素を生成することにより、ウニの卵が幼虫を放出するように刺激するのは、次の大潮が来るときの海の攪拌であることがわかっています。しかし、波の活動が最初の浜辺の引き金になることはありません。さもないと、嵐が産卵のパターンを乱すことになります.
他に何が残っていますか？刺激は純粋な引力でしょうか?魚が感じる力は、さまざまな深さで泳いでいるときに許容される圧力の変化に比べればわずかですが、重力を完全に無視することはできません。卵は産卵のずっと前に成熟し始めるため、行動を引き起こす原因が何であれ、うなりが産卵のために上陸するときの単一の潮汐に限定されないようです。 .
著者のジョン・スタインベックは、コルテス海の丸太でこの難問について書いています。 、1940年に彼が友人のエドリケッツとカリフォルニア湾に行った標本収集遠征の記録. (コルテス海は彼の船の名前であり、彼の幸せな狩猟場でもありました.) キャナリー・ロウのドクのキャラクターのモデル —後に、2人の男性が旅行で収集したものに部分的に基づいて、潮間帯生物の科学的ガイドを書きました.満潮時にはマングローブの根に絡みつき、干潮時には覆われていない床から標本を集めるために時間と闘い、カニやカタツムリ、そして生き物など、驚くほど多様な色とりどりの生き物を暖かい海に見つけます。ゴルゴニアンのような恐ろしい神話からの名前や、セルプリッドのような他の名前が付いているため、科学によって与えられたエキゾチックな響きの名前しかないほどあいまいです。彼らは、少なくとも 1 回の満潮の間は水の外で生き残ることができる魚を観察し、高さや海水に浸かった時間によって、さまざまな種類の生物が前浜にどのように分類されるかを詳細に観察します。
必然的に、彼らは、この豊富な生物にとって潮汐が重要であるという憶測に引き込まれていることに気づきます。特に、単細胞生物が海でより複雑な形態に進化し始めた先カンブリア時代には、潮汐が彼らよりもはるかに大きかったためです。月の軌道が近づいているためです。スタインベックは次のように書いています。彼らの体重と海での変位は、地球の自転に伴って強く循環したでしょう。 「では、卵子や精子で膨らみ、すでにほとんど破裂しており、放電するためのわずかな余分な引っ張りを待っている生殖腺への圧力の低下の影響を考えてみてください。」スタインベックがさらに注目すべきことは、非常に多くの生き物がこの反応の一種の先祖代々の記憶を持ち越しており、現在の潮のはるかに弱い信号に合わせて微調整しているように見えるということです。 . 「潮の影響は神秘的で魂の中で暗く、今日でも潮の影響は一般に考えられているよりも有効で強力で広範囲に及ぶことは注目に値するでしょう。」
しかし、これらの生き物が潮汐にどのように反応するのかという疑問はまだ残っています.彼らは潮汐表を持っていません。彼らは、私たちのように潮汐を時間に不必要に関連付けることはありません。そのため、ある種の潮汐時計を内蔵するか、潮の圧力や流量、温度や塩分の変化など、潮の主要または二次的な特性を直接感知する必要があります.
おそらく、潮流から私たち自身を取り除くことで、問題は実際よりも難しく見えるようになります.結局のところ、動物が時間に敏感であることは奇跡ではありません。目覚まし時計やニュース速報が毎日私たちに思い出させてくれるように、私たち自身は概日リズムの奴隷です.概日リズムが概日リズムよりも奇妙であるのはなぜですか?もちろん、概日リズムには、明るい日光と完全な暗闇が交互に現れる明らかな手がかりがあります。しかし、これは私たちにとって明らかなことです。私たちとは非常に異なる海洋生物にとって、どのような手がかりが明らかでしょうか?私たちは 24 時間周期を完全に自然なものと考えていますが、これらの動物は 12 時間半の周期も同様に自然に感じているのではないでしょうか?特に生存がそれに依存している場合は?
陸上での日常生活や年間生活のリズムを太陽が制御することは、比較的よく理解されています (もちろん、通常の人間の経験では避けられないほどよく知られています)。しかし、海洋生物のリズミカルなメカニズムの説明は、まだ明らかになり始めたばかりです。概日リズムは、化学的フィードバックを提供する遺伝子によって調節されています。これは、光のレベルや温度の変化などの外部刺激がなくても、リズムが「自走」方式で維持されることを意味します。海の生き物にも同様の自走リズムが見られますが、これらの生物時計が本当に潮汐に関連しているのか、それとも自然の適応プロセスによって異なる速度で動作するように調整された概日時計のバージョンなのかについては議論の余地があります.
しかし、2013 年、レスター大学の遺伝学者は、専用の概日体内時計が存在することを示唆する証拠を入手しました。 Charalambos Kyriacou が率いる研究者は、Eurydice pulchra という一見魅力的な名前を持つ潮間帯の砂浜に生息するおなじみのウミシラミを研究しました。 .概日計時を担う遺伝子の発現を破壊し、それにもかかわらず動物が通常の潮汐行動を維持していることを示すことで、潮汐リズムが概日時計によって独立して駆動されることを確立しました。シラミには両方の種類の体内時計があります。体内の色素の生成などを司る概日時計と、連続する満潮の間の 12 時間周期に応じて遊泳活動を調節する概日時計です。
大潮と小潮のより長いサイクル (「サーカ・ルナ」という言葉は、この期間を各潮汐に対する概日反応と区別するために使用されます) については、これに対する動物の反応を説明する新しい証拠もあります。ウィーン大学の Max F. Perutz 研究所。オーストリアの研究者は、被験者にラグワームを使用しました。これは、大潮に合わせたサイクルで産卵することが観察された最初の種の 1 つであり、何百万年も変わらない生理機能、行動、生息地を備えた生きた化石と見なされています。グルニオンとは異なり、毎年適切な時期に大潮に産卵するのではなく、毎月、新月の大潮にのみ産卵します。この行動は、動物の概月時計が月明かり、または月明かりの欠如に同調している可能性があり、うなりにとって重要な流体力学的要因に同調していない可能性があることを示唆しています.月の光によって触媒される生化学反応が、このプログラミングに関与している可能性があります。知られているすべての生物時計は、最終的に太陽か月のいずれかにリンクされています。
ある日、ノーフォーク北部の海岸で潮の干満を観察しているときに、泥の中からラグワームを選んだとき、私はラグワームが月の周期に依存していることにまったく気づいていませんでした。その日もカモメとウシガメが行き来するのを見ましたが、これらすべての動物が潮に服従していることを理解するには、さらに何日も滞在しなければならなかったでしょう。私たち自身の生活が昼と夜の黒と白に支配されていることは確かに、これらの異なるリズムに非常に鈍感であり、科学がそれらを理解し始めたのはつい最近のことです.
Hugh Aldersey-Williams は、 を含む多くの本の著者です。 解剖学、周期表、および The Most Beautiful Molecule、 のファイナリスト ロサンゼルス・タイムズ 書籍賞。イギリスのノーフォークに住んでいます。
から転載 The Tide ヒュー・アルダーシー・ウィリアムズ著作権 © 2016 by Hugh Aldersey-Williams.出版社の許可を得て、W.W. Norton &Company, Inc. 無断複写・転載を禁じます。
主な画像コラージュのクレジット:Andrew Smidth; USFWS / リチャード・クロスリー / ウィキペディア; Miwok / Flickr
