魚は霊長類よりも賢い|生き物

知性は、認知生態学によると、動物が日常生活で直面しなければならない生存要件によって形成されます。一部の鳥は、何万ものナッツや種子をどこに埋めたかを覚えているため、長い冬の間にそれらを見つけることができます。穴を掘るげっ歯類は、わずか 2 日で何百ものトンネルがある複雑な地下迷路を学習できます。クロコダイルは頭に棒を乗せて、サギが営巣している場所のすぐ下に浮かせ、不注意な鳥が巣の材料を集めるために急降下すると飛びかかることができます.

魚の精神的能力はどうですか？ リトル・マーメイドのような人気映画で映画製作者が取った自由にもかかわらず、ファインディングニモ 、およびその続編、ファインディング・ドリー 、魚は本当に考えることができますか?

これは、大西洋の東海岸と西海岸の両方の潮間帯に生息する小さな魚であるフリルフィンハゼの好意による、魚の知能の例です。潮が引くと、フリルフィンは海岸近くにとどまるのが好きで、暖かく孤立した潮だまりに寄り添い、おいしい食べ物をたくさん見つけることができます。しかし、潮だまりは常に危険から安全な避難所とは限りません。タコやサギなどの捕食者が餌を求めてやってくるかもしれません。しかし、小さな魚はどこへ行くのでしょうか?フリルフィンハゼは、ありそうもない行動をとります。隣のプールに飛び込みます。

太陽の下で死ぬ運命にある岩の上にたどり着くことなく、どうやってそれを行うのでしょうか?突き出た目、ふくれっ面の口を見下ろす少しふくらんでいる頬、丸みを帯びた尾、3 インチの魚雷型の体に沿った黄褐色がかった灰色がかった茶色の斑点模様を備えたフリルフィンハゼは、アニマルアインシュタインオリンピックの候補にはほとんど見えません。 .しかし、その脳は、どの基準から見てもやり過ぎです。小さなフリルフィンは、潮間帯の地形を記憶し、満潮時に岩の上を泳ぎながら、干潮時に岩に将来プールを形成するくぼみのレイアウトを心に留めます。

ハゼの能力は、ニューヨーク市のアメリカ自然史博物館で故生物学者のレスターアロンソンによって実証されました。ラットがその認知マッピングスキルで科学者を驚かせていた頃、アロンソンは研究室に人工サンゴ礁を建設しました。彼は、捕食者を模倣した棒を彼の構築した潮だまりの 1 つに突き刺すことによって、ハゼをジャンプさせました。「満潮」時に部屋の上を泳ぐ機会があった魚は、97% の確率で無事に跳躍できました。満潮の経験がなかったナイーブな魚は、およそ 15 % のチャンスレベルでしか成功しませんでした。たった 1 回の満潮学習セッションで、小さなハゼは 40 日後も逃げ道を覚えていました。

最近の研究では、岩のプールに生息するハゼ種の脳は、砂の中に隠れて安全にジャンプする必要がないハゼ種の脳とは異なることがわかっています。ジャンパーの脳には、空間記憶に専念する灰白質が多くあります。、一方、砂の住人は視覚処理により多くの神経を投資しています。

認知マップを作成し、それを数週間後に思い出すことは、フリルフィンハゼの驚くべき才能が、飛躍を回避することを示しているだけではありません。それはまた、私たちが理解していない生き物を過小評価するという人間の偏見を暴露します.

何かを思い出せることは、フィンチやフェレットと同じくらい魚にとって有益であり、魚の記憶の研究は新しいことではありません. 1908年、ミシガン大学の動物学教授であるジェイコブ・レイガードは、死んだイワシを捕食性のフエダイに与えた研究を発表しました.イワシの中には赤く染まったものもあれば、そうでないものもありました。スナッパーは気にせず、両方のタイプをむさぼり食いました。しかし、レイガードが刺すようなメデューサの触手を口に縫い付ける恐ろしい方法で赤イワシを口に合わないものにしたとき、フエダイはすぐに赤イワシを食べるのをやめました.特筆すべきは、フエダイは 20 日後もまだ赤いイワシに触れていないということです。この実験は、フエダイの記憶力だけでなく、痛みを感じ、そこから学ぶ能力も示しています。

魚の記憶に関する別の研究は、オーストラリアのクイーンズランド州の小川から成体の深紅色の斑点のある虹魚を集め、研究室に運んだ Culum Brown によるものです。それらは、側面に沿って鱗の帯に配置された明るい色の万華鏡にちなんで名付けられました。成体のニジマスの体長は約 2 インチで、ブラウンはこれらが 1 歳から 3 歳の間であると推測しました。彼は魚を 3 つの大きなタンクに入れ、1 タンクあたり約 40 匹で、1 か月かけて環境に慣れさせました。

テストの日に、彼は 3 匹のオスと 2 匹のメスを自宅のタンクから無作為に取り出し、タンクの長さに沿って垂直ネット (トロール網) を引っ張ることができる滑車システムを備えた実験用タンクに入れました。トロール網の網目の大きさは 0.5 インチ未満で、魚は穴を通り抜けることができずに反対側をはっきりと見ることができました。トロール船の中央には、直径 4 分の 3 インチのわずかに大きな穴が 1 つ配置されており、タンクの端から端まで引っ張られたときに逃げ道を提供していました。

魚は新しい環境に順応するために 15 分間与えられた後、トロール網を端から端まで 30 秒間引きずり、端から 1 インチ強で停止させました。その後、トロール船は取り外され、元の位置に戻されました。これは、実験の 1 回の「実行」を構成します。 2 分間隔で、さらに 4 回の実行が続きました。 1997 年に 5 匹の魚から成る 5 つのグループがテストされ、1998 年に再度テストされました。

1997 年の試験では、レインボーフィッシュは最初の走行中にパニックに陥り、不規則に飛び回り、水槽の端近くにしがみつく傾向があり、近づいてくるトロール網から逃れるために何をすべきかわからなかったようです。それらのほとんどは、ガラスとネットの間に閉じ込められてしまいました。その後、彼らの成績は着実に向上し、5 回目の試行までに 5 匹ずつの群れが穴から逃げ出していました。

同じ魚が 11 か月後に再テストされたとき (その間、実験用の水槽やトロール船は見られませんでした)、彼らは前年よりもはるかにパニックが少ないことを示しました。そして彼らは、最初の実行で、1997 年の実行の終わりまでに持っていたのとほぼ同じ割合で、脱出穴を見つけて使用しました。「あたかも休憩なしで10ラン連続でした！」ブラウンが教えてくれました。 11 か月は、ニジマスの寿命のほぼ 3 分の 1 です。一度だけ起こったことを思い出すには、とても長い時間です。

2009 年 7 月 12 日、進化生物学者のジャコモ・ベルナルディは、パラオの太平洋の島々でダイビングをしていたときに、珍しいものを目撃し、幸運にもそれをフィルムに収めることができました。オレンジ色の斑点のあるツバメが、砂に埋もれたハマグリを発見し、口の中で軟体動物を拾い上げ、30 ヤード離れた大きな岩に運びました。それから、何度か頭をすばやく動かし、タイミングよく放すと、魚は最終的にハマグリを岩にぶつけて割って開きました。その後の 20 分間で、ツバメは 3 つのアサリを食べ、同じ一連の動作を使用してアサリを開きました。

ベルナルディは、道具の使用を示す魚を撮影した最初の科学者であると考えられており、彼のビデオは、進取の気性に富んだツバメが、私たちが期待するような方法でハマグリを発見しないことを明らかにしています。彼は実際にターゲットから背を向け、えらカバーをパチンと閉じて、本をすばやく閉じたときに空気のパフが発生するのと同じように、水のパルスを生成します.そして、それはツールの使用以上のものです。時間と空間で区切られた論理的な一連の柔軟な行動を使用することで、タスクフィッシュはプランナーです。この行動は、チンパンジーが小枝や草の茎を使って巣からシロアリを引き出すことを思い起こさせます。または、重い石を使って硬いナッツを金床として機能する平らな岩にぶつけるブラジルのオマキザル。または、交通量の多い交差点に木の実を落とし、赤信号のときに急降下して、車の車輪がひび割れて開いた破片を回収するカラス.

しかし、ベルナルディがその日見たものは例外ではありませんでした。科学者たちは、オーストラリアのグレートバリアリーフに生息する、ブラックスポットタスクフィッシュとも呼ばれるアオウミガラスにも同様の行動があることに気付きました。フロリダ沖のイエローヘッドベラ。そして水族館の設定でシックスバーベラで。シックスバーベラの場合、捕らえられた魚には、大きすぎて飲み込めず、あごだけで細かく砕くのが難しすぎるペレットが与えられました。魚はペレットの1つを水槽の岩に運び、それを壊しました.これを観察した動物学者、ポーランドのヴロツワフ大学のŁukasz Paśko は、ベラがペレットを壊す行動を 15 回見ました。彼は、この行動を「驚くほど一貫しており」、「ほぼ常に成功している」と説明しました。

頑固な懐疑論者は、この種のことは実際の道具の使用ではないと指摘するかもしれません。なぜなら、魚はある物体を操作して別の物体を操作するわけではないからです。最もおいしいシロアリに到達するために固執します。パシコ自身は、ベラの行動を「道具のようなもの」と呼んでいます。彼が指摘するように、別の道具でアサリやペレットを粉砕することは、魚にとって単に選択肢ではないからです。まず、魚には手足をつかむ機能が備わっていません。さらに、水の粘性と密度により、孤立したツールでは十分な運動量を生成することが困難になります (クルミの殻を水中で岩に投げつけて粉砕してみてください)。そして、口に道具をくわえるという魚の唯一の実用的な選択肢は効率的ではありません。なぜなら、餌の破片が浮いてしまい、腹を空かせて泳いでいる他の人に奪われてしまうからです。

ツバメが砂を動かす力として水を使用するのと同様に、アーチャーフィッシュも水を力として使用しますが、今回は狩猟用の投射物としてのみです。これらの熱帯の狙撃手は、平均して体長約 7 インチで、銀色の側面に美しい黒い斑点が一列に並んでいます。ほとんどの場合、インドからフィリピン、オーストラリア、ポリネシアに至る河口、マングローブ、小川の汽水域に生息しています。彼らの目は十分に広く、大きく、可動性があり、両眼視が可能です。彼らはまた、銃身のようなものを作るために使用する印象的なアンダーバイトを持っています.上顎の溝に舌を押し付け、喉と口を急に圧迫することで、アーチャーフィッシュは空中に最大 10 フィートの鋭い水流を噴出することができます。一部の個体では 3 フィートの距離でほぼ 100 % の精度で、これらの魚が潜んでいる背水の上の葉に腰掛けているカブトムシやバッタは悲惨です.

動作は非常に柔軟です。アーチャーフィッシュは、一発で水を噴出するか、機関銃のような一斉射撃を行うことができます。ターゲットには、昆虫、クモ、幼児のトカゲ、生肉のかけら、典型的な獲物の科学モデル、さらには観察者の目、さらには火のついたタバコまで含まれています。アーチャーフィッシュは、獲物のサイズに応じて武器を装填し、より大きく重いターゲットにはより多くの水を使用します.経験豊富な射手は、垂直面で獲物のすぐ下を狙って、陸上で遠くにではなく、真っ直ぐ水中に落とすことができます.

私たちが知る限り、魚による道具の使用は、限られた数の魚のグループに限定されているようです.ブラウンは、道具の使用例が予想以上に多いという点で、特にベラは哺乳類の霊長類や鳥類のカラス (カラス、カラス、カササギ、カケス) に対する魚の答えである可能性があることを示唆しています。水中での生活は、陸上での生活よりも道具を使う機会が少ないのかもしれません。しかし、タスクフィッシュ (ベラ科のメンバー) とアーチャーフィッシュは、創造的な問題解決のための進化の無限の能力の代表的な例であり、他の魚と一緒に多くの仲間を持っていることが判明する可能性があることはわかっています.

何千年もの間、鳥は魚を捕るために水に飛び込んできました。時には立場が逆転します。 2011 年 2 月、南アフリカのリンポポ州にある人造湖シュローダダムで、科学者たちは地元の人々が以前に見たと報告した何かをフィルムに記録しました。ツバメの 4 羽が水面のすぐ上をすくうと、タイガーフィッシュが飛び上がり、空中から鳥の 1 羽をひったくりました。

ツバメの捕獲は、孤立した事件ではありませんでした。この論文を発表した研究チームは、1 日あたり約 20 件のツバメのひったくり事件を報告しました。これは、15 日間の調査中に 300 羽ものツバメが彼らの生産者に会ったことを表しています。

4 人の生態学者は、タイガーフィッシュが使用する 2 つの異なる攻撃方法について説明しています。 1つは、ツバメのすぐ後ろの表面に沿ってスキミングし、それを捕まえるために発射することです。もう 1 つは、水面下 1.5 フィートから開始される直接上向きの攻撃です。最初のアプローチの利点は、魚が水面での光の屈折による表面イメージのシフトを調整する必要がないことです。水中からは、ツバメは実際の位置よりも後ろにいるように見えます。この方法の欠点の 1 つは、驚きの要素が損なわれる可能性があることです。明らかに、これらの魚の少なくとも一部は、水面の歪み角度を補正することを学習しています。そうでなければ、2 番目の方法では成功しません。

この振る舞いは多くの疑問を投げかけます。タイガーフィッシュはどのくらいの期間これを行っていますか?それはどのように始まったのですか？タイガーフィッシュの個体群を介してどのように伝染したのですか?また、ツバメが捕まるのを避けるために、水面上を飛ぶなどの回避行動をとらないのはなぜですか?

私は、タイガーフィッシュの鳥類捕食研究の筆頭著者である、南アフリカのピーターマリッツバーグにあるクワズールナタール大学生命科学部の淡水生態学者であるゴードンオブライエンに尋ねることにしました。ごく最近、1990 年代後半頃、リンポポ川の下流から。そのため、人口は非常に「若い」」とオブライエンは答えた。「タイガーフィッシュは生息域のほとんどの範囲で順調に生息していますが、南アフリカでは、人間による数多くの影響により生息数が減少しています。その結果、タイガーフィッシュは南アフリカの保護種リストに登録され、人工生息地への導入が進行中です。」

私はオブライエンに、鳥を狩る行動がどのように始まったのか尋ねました。彼は、タイガーフィッシュの観点からはダムは非常に小さく、個体群は適応または絶滅を余儀なくされていると考えていると説明した.彼と彼の同僚は、2009 年にこの行動が最初に記録された時期に、非常に劣悪な状態にある多くの大型個体を観察しました。

オブライエンはまた、鳥の狩猟がタイガーフィッシュの個体群を通じて伝染する方法についてかなりのことを述べました。体の小さい個体はそれほど成功しておらず、光の屈折を補わなければならない表面下のより深いところから待ち伏せして攻撃する「表面追跡」アプローチを好みます。 … 私たちは、タイガーフィッシュが非常に日和見主義であり、他の個体の活発な活動に引き付けられることを知っています。ツバメが渡りに戻ったときの光景はとても壮観で、若い[トラフィッシュ]が行動を学ぶのはこの時期だと思います。」

アビボリーはタイガーフィッシュに固有のものではありません。オオクチバス、カワカマス、その他の捕食性の魚が、水面近くの葦にとまる小さな鳥を捕まえるために飛び上がるのがまれに目撃されています。最近、南フランスのタルン川の浅瀬から水を飲みに来るハトを捕まえる大きなナマズが撮影されました。彼らは、シャチがアシカを捕まえるために使用するのと同じ待ち伏せテクニックを使用し、口で獲物をつかもうとするときに、一時的に突進して浜辺に上がります.

シュローダダムでの発見の著者は、1945 年と 1960 年に、南アフリカの他の場所から、タイガーフィッシュが飛んでいる鳥を捕らえているのではないかと疑った生物学者によって公開されたメモを引用しています。進取の気性に富んだ 1 匹のタイガーフィッシュが、疑いを持たないツバメを幸運にも攻撃し、練習を通じてスキルを磨いたのかもしれません。この行動は、アーチャーフィッシュが示すように、魚が非常に得意とする観察学習によって個体群全体に広がった可能性があります。

どのように始まったとしても、柔軟で認知的な行動の特徴があります。種にとっては珍しい行動であるため、日和見的です。開発するには練習が必要であり、実行するにはスキル（そして間違いなく多くの失敗した試み）が必要です。それはほぼ確実に観察学習を通じて伝達されます。

もし魚が革新し、エサを捕まえるために厳密で危険な操作を実行することを学ぶことができれば、人間が設計した時空パズルを推理することもできるでしょうか?あなたがお腹が空いたと想像してください。同じピザを 2 切れ差し上げます。また、左側の 1 つは 2 分で削除されますが、もう 1 つは削除されません。最初に食べるのはどれ？両方の部分を食べるのに十分な空腹があると仮定すると、ほぼ確実に左側の部分から始めます.

ここで、あなたが魚 (この場合はきれいなベラ) であると想像してください。同じような状況が提供されます。色だけが異なる 2 枚の同じ食べ物です。青いプレートから食べ始めると、赤いプレートが取り除かれます。最初に赤を選択した場合、青のプレートはそのまま残り、両方を持つことができます。赤いプレートが最初に取り除かれることを魚に簡単に伝えることはできないため、魚は経験によってそれを学習する必要があります.他の場所では、同様の実験が 3 種の頭脳霊長類 (オマキザル 8 匹、オランウータン 4 匹、チンパンジー 4 匹) で行われています。

誰がよりうまくやったと思いますか?あなたがそれが類人猿の 1 つであると推測した場合、あなたにはピザはありません。魚はどの霊長類よりも問題をうまく解決しました。テストされた 6 匹の大人のクリーナーベラのうち、6 匹全員が最初に赤い皿から食べることを学びました。それを理解するのに約45回の試行が必要でした。対照的に、チンパンジーのうち 2 頭だけが 100 回未満の試行で問題を解決しました (それぞれ 60 回と 70 回)。残りの 2 匹のチンパンジーと、すべてのオランウータンとサルがテストに失敗しました。その後、テストは霊長類が学習できるように修正され、オマキザルのすべてとオレンジの 3 匹が 100 回の試行で合格しました。他の 2 匹のチンパンジーは決してしませんでした。

研究者 (ドイツ、スイス、米国の 10 人の科学者) は、その後、プレートが突然反対の役割を担う反転テストを成功した被験者に提示しました。誰もこのちょっとした悪意をうまく受け入れませんでした。そして、大人のクリーナーベラ、オマキザル、オランウータンだけが、最初の 100 回の試行で好みを切り替えました。

クリーナーベラの幼魚数匹もテストされたが、成魚よりも成績が著しく悪かった。研究の著者の 1 人である Redouan Bshary は、4 歳の娘にテストを試みました。彼は、チョコレート M&M を独特の恒久的および一時的なプレートに配置して、同等の「採餌」試験を設定しました。 100回の試行の後、彼女は最初に一時的なプレートから食べることを学びませんでした.

著者は重要な結論を導き出しています。しかし、これらのスキルは（いわば）突然生まれたものではありません。最初にどのプレートから食べるかというベラの賢明な選択は、これらのクリーナーフィッシュがクライアントのサンゴ礁の魚との相互作用中に野生で行わなければならない決定に似ています.そして実験のロジックは、意図的にその状況を模倣するように設計されました。種の生存にとって脳の大きさが重要である場合、その種はおそらくそれが得意です。

クリーナーフィッシュは、独自の目的を持っている他の魚の体から一口を集めることで生計を立てているため、その食料源がいつでも泳ぎ去る可能性にもっと注意を払う必要があります.バナナはこれをしません。一時的なクライアントの魚が行います。そして、クリーナーは多くの練習をします。オフィスでの暇な日でも、きれいなベラは何百人ものクライアントにサービスを提供します。ビジネスが活況を呈しているとき、彼らは多種多様なクライアントと 1 日 2,000 以上のやり取りを行うことができます。その中には、サンゴ礁の住人である「常連」や、ちょうど通りかかったばかりの「訪問者」など (おそらく他の種) も含まれます。清掃業者はこの 2 つを区別することができ、すぐに検査を受けなければ泳いで離れ、別のステーションの別の清掃業者を訪問する訪問客にサービスを提供することから始めます。レギュラーはまだ後であるでしょう。赤いプレート、青いプレート。

あなたが私のような人なら、かなり単純な精神的挑戦のように見える霊長類のパフォーマンスにかなり失望しています. 「類人猿が予想外に成功しなかったのは、その仕事に対する不満が原因のようでした」と著者は書いています。彼らが愚かだからではありません。大型類人猿はパズルを解くことで有名で、中には人間よりも上手にできるものもあります。たとえば、チンパンジーは、コンピュータ画面上にランダムに散らばった数字の空間記憶タスクにおいて、人間よりはるかに優れています。彼らはまた、透明な細い管の底に置かれたピーナッツに直面したときに、オブジェクトの浮力を利用するアルキメデスの原理を使用する知恵を持っています。ピーナッツを取り除くことも、チューブに手を伸ばすこともできないため、近くの水源から水を汲み上げて口に運び、ピーナッツが手の届くところに浮かぶまでチューブに噴き出します.一部の独創的なチンパンジーは、チューブに排尿することさえあります。オランウータンは、ロックを選ぶことができるという脱出芸術で有名です。しかし、それらは異なる種類のスキルです。

精神的課題において魚が霊長類よりも優れていることは、脳の大きさ、体の大きさ、毛皮や鱗の存在、人間との進化上の近さが知性を測定するための不安定な基準であることを思い出させてくれます。それらはまた、知能の複数性と文脈性、つまりそれが 1 つの一般的な特性ではなく、さまざまな軸に沿って表現される一連の能力であるという事実を示しています。複数の知能の概念が非常に魅力的な理由の 1 つは、1 人の人間が優れた芸術家や熟練した運動選手になる方法を説明するのに役立つからです。それは、私たち自身の種にとってさえ狭すぎる人間の能力の選択によって定義される「知性」に私たちが歴史的に置いてきた重要性を減らします.

Jonathan Balcombe は、Humane Society Institute for Science and Policy の動物感覚部門のディレクターであり、 を含む 4 冊の本の著者です。第二の性質 そして 楽しい王国。 Twitter @jonathanbp1959 で彼をフォローできます