私たちの目には見えないけれど、動物たちにとっては「見える世界」があるとしたら？ ミシガン大学の研究チームが、人間には感知できない「紫外線の色（UVカラー: ultraviolet (UV) color）」の秘密に、ヘビを通じて迫りました。鳥や蝶が紫外線を巧みに利用することは知られていましたが、ヘビのような「地味」と見られがちな生き物もまた、生存のためにこの見えざる色を駆使していたのです。驚くべきことに、ヘビの紫外線色は、求愛よりもむしろ捕食者から身を隠すカモフラージュに役立っている可能性が示唆されました。この発見は、私たちが普段目にしている動物たちの姿が、実はほんの一面でしかないことを教えてくれます。2024年6月18日に「[Nature Communications」誌で発表されたこの研究は、人間中心の色彩感覚を見直し、動物たちの真のコミュニケーションや生存戦略を理解する上で、新たな視点を与えてくれるでしょう。
論文タイトルは「Ecological Drivers of Ultraviolet Colour Evolution in Snakes（ヘビにおける紫外線色進化の生態学的駆動要因）」です。研究の共著者であり、ミシガン大学（U-M）生態学・進化学科の博士課程の学生であるヘイリー・クロウェル氏（Hayley Crowell）は、この紫外線色がヘビの進化の系統樹全体に広く分布し、捕食者回避に重要な役割を果たしていると指摘しています。
「紫外線色に関する研究の多くは、鳥や花、蝶のように、私たちが伝統的に明るくカラフルだと考えている系で行われています。しかし、これらの色彩研究の多くは、人間の色彩認識によって大きく偏っています」とクロウェル氏は言います。
「これらの研究は主に、交配や生殖システム、例えば、昆虫を受粉に必要な花の部分へと導くのに役立つ花の紫外線『蜜標』などに焦点を当てています。しかし、ヘビのように、広く色彩豊かな研究対象として人々の注目を集めていないグループもたくさんあります」。
この研究では、コロラドからペルーに至る地域の110種のヘビを調査しました。これらのヘビの多くは、人間にはできない方法で紫外線色を認識できる視覚システムを持っています。クロウェル氏らは、特殊なレンズと光フィルターを備えたカメラを使ってヘビの写真を撮影し、どのような種類の紫外線色を反射しているかを調べました。彼らはブラックライトを用いた可視紫外蛍光を調査したのではなく、人間に見えない真の紫外線色を調査しました。
研究者たちは次に、多くの変数をテストし、どの変数が異なる種における紫外線色の有無と相関するかを調べました。これらの変数には、ヘビの年齢と性別、生息環境の種類、種の進化の歴史、そしてヘビの色が鳥や哺乳類、他のヘビといった捕食者に対してどれほど目立つかなどが含まれていました。
紫外線色とヘビの間の最大の関連性は何だったのでしょうか？それは、ヘビの生態、つまりヘビとその生息環境との関係でした。例えば、樹上性ヘビ、つまり木に住み夜行性の傾向があるヘビが、最も多くの紫外線色を持っていました。なぜでしょうか？クロウェル氏は、それがカモフラージュと関係があると推測しています。
紫外線色を見ることができる鳥は、ヘビの主要な捕食者の一つです。樹上性ヘビは夜間に動き回り狩りをし、昼間は眠ります。夜間に多くの紫外線色を持つことは大した問題ではありません。しかし、昼間にそれを持つことは潜在的に保護的です。葉、地衣類、そして着生植物――シダやランのように他の植物の上で育つ植物や植物様の生物――もまた、多くの紫外線を反射することができます。同様に、紫外線色を持つことは、鳥が食べ物を探している昼間にあなたを隠すのに役立つでしょう。
この研究の予想外の発見の一つは、ヘビの雌雄間に紫外線色の違いが見られなかったことであり、これは紫外線色がヘビの配偶者選択のような繁殖形質とは関連しないという考えを強調するものです、と研究の共著者であり、ミシガン大学生態学・進化学科のアリソン・デイビス・ラボスキー博士（Alison Davis Rabosky, PhD）は述べています。
「他の多くの種では繁殖が紫外線色の進化を駆動するため、ヘビにおける性的差異の欠如は驚きでした」とデイビス・ラボスキー博士は言いました。「しかし、ヘビが実際に他の動物とは『異なる』色彩の使い方をしている例外的な存在だとは思いません。私たち科学者は、特に昆虫において、隠蔽色を持つ種における多くの紫外線色彩を見過ごしてきたのだと思います。それらが次のフロンティアです」。
雌雄間で紫外線色に違いがなかったという発見は、ヘビとトカゲの近縁関係を考えると特に驚くべきことでした、と研究の共著者であり、ミシガン大学生態学・進化学科のポスドク研究員であるジョン・デイビッド・カーリス博士（John David Curlis, PhD）は述べています。
「雄が雌と外見が異なる性的二形はトカゲでは信じられないほど一般的で、多くの種で雄が派手な色や大きな装飾を誇示し、雌はより地味であったりカモフラージュされていたりするのが特徴です」と彼は言いました。「ヘビの色が雌雄で異ならなかったという事実は、ヘビの色彩進化において性的選択がトカゲほど大きな役割を果たしていない可能性を示唆しているのかもしれません」。
しかし、発見は白黒はっきりしているわけではありません。クロウェル氏によると、研究対象となった別のヘビのグループでは、「可視」色スペクトルではほぼ同じに見えたものが、同じ種で、同じ性別で、同じ場所で採集されたものでした。あるヘビは背中に非常に明るく紫外線色を反射し、もう一方は全く反射しませんでした。
彼らは、2種のヘビが近縁であっても、同様の量の紫外線色を持っているとは限らないことを発見しました。実際、色彩の最大の変動のいくつかは同じ属のヘビの中に見られました。最も紫外線反射率の高いヘビと低いヘビのいくつかは毒ヘビであり、研究者たちは幼蛇が成蛇よりも多くの紫外線色を持つことが多いことも見出しました。
しかし、彼らの研究は、動物が色を使うとはどういうことか――人間が見える色だけでなく、他の生物が見える色も含めて――を具体的に理解するのに役立ちます。
「この研究が非常に優れていると思うのは、非常に多くの種と個体にわたって紫外線色のパターンを見ることができた点です」と、共著者であり、ヘルシンキ大学のポスドク研究員であるハンナ・ウェラー博士（Hannah Weller, PhD）は述べています。「この素晴らしいデータセットは、私たちが予想していなかったグループにおいてさえ、このような形質がいかに多様であるかを理解し始めるのに本当に役立ちました」。
研究者たちは、彼らの研究がより多くの科学者に生物全体の紫外線色彩を研究するよう促すことを期待しています。
