魚の群れの「インフルエンサー」は1匹だけ？VRの水槽で実験

米国物理学会（APS）の解説誌Physics Magazineが10月29日、「群れで泳ぐ魚には、インフルエンサーが1匹しかいないのかもしれない」という題で、フランスの研究を紹介した。数百匹がそろって泳ぐ群れでも、1匹ずつは周りの全員の動きを平均するのではなく、主にいちばん影響が大きい仲間についていくらしい。

研究チームは、フランス国立科学研究センター（CNRS）とトゥールーズ大学のGuy Theraulaz氏ら。VRの水槽で本物の魚1匹と、壁に映した仮想の魚4匹を一緒に泳がせ、本物がどの仲間に合わせるのかを調べた。¹

魚は泳ぎながら、近くにいる仲間との距離や速さ、向きを読み取って進路を調整していると考えられている。情報の使い方には複数のモデルが提案されてきたが、どれが正しいかを確かめるのは難しい。「魚の頭の中で何が起きているのかは分からない」とTheraulaz氏は話す。それなら、魚に見せる手がかりのほうを思いどおりに作ればいい。

近くに見せたい仲間を、遠い壁に大きく映す

実験の舞台は、水を張った直径50cmの丸い水槽だ。壁には特別なプラスチックを使い、水中のスクリーンにした。下から仮想の魚を映すと、中の魚には群れに囲まれているように見える。

とはいえ、本物の魚はじっとしていない。研究チームは水槽の上に置いた3Dカメラで魚がどこにいるかを追い、映す場所と大きさを変え続けた。たとえば魚が左側にいて、すぐ右に仲間を見せたいときは、魚から遠い右側の壁に大きな像を映す。

使った魚は、南米にすむ体長3cmほどのラミーノーズテトラ。群れをつくる性質が強い。これまでのVRの実験は水槽が小さく、比較的小さな魚が平面で動く様子しか追えなかった。今回の水槽なら、上下の動きも調べられる。

3つの決まりのうち、合ったのは「1匹だけ」

仮想の魚の動かし方は、研究チームが以前、この魚を2匹ずつ泳がせて調べた結果に基づく。1匹が相手に動きをそろえる度合いを、研究チームは「影響」と呼ぶ。影響は相手の位置で変わり、相手が約5cm前を泳ぐときにいちばん大きかった。

では、仲間が何匹もいるときはどうするのか。候補は次の3つだ。

• いちばん影響が大きい1匹だけについていく
• 影響が大きい順に2匹を選び、その影響を平均して向きを決める
• 周りの4匹すべての影響を平均する

試行ごとに仮想の魚をどれか1つの決まりで動かし、本物の魚の泳ぎを記録した。その記録をシミュレーションと比べると、観察にいちばんよく合ったのは1つ目の決まりに基づくモデルだった。

この1匹は、群れを率いるリーダーではない。位置関係で選ばれ、魚どうしが動き回るうちに入れ替わる。

ドイツのマックス・プランク動物行動研究所のLiang Li氏は、決まりを変えると本物の魚も泳ぎを変えたことから、この魚が「仮想の群れと本当にやりとりしている」とみる。

もっとも、映像の群れは本物と同じではない。仮想の魚は水の流れを生まないが、その流れが群れの動きに関わっている可能性がある。それでもTheraulaz氏は「魚は周りの全員に注意を払っているわけではない」と話す。アリのような社会性の動物も似たように情報を絞り込んでおり、正しい情報を選べば、頭の負担を抑えつつ仲間と動きを合わせられるという。

同氏は、人も人ごみの中を「泳ぐ」ときに、同じような絞り込みをしているとみる。前を行く1人の背中だけを追って雑踏を抜けた覚えは、だれにでもありそうだ。