著者プロフィール
長谷川政美（はせがわ まさみ）
1944年生まれ。進化生物学者。統計数理研究所名誉教授。総合研究大学院大学名誉教授。理学博士（東京大学）。著書に『DNAに刻まれたヒトの歴史』（岩波書店）、『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』（ベレ出版）、『世界でいちばん美しい進化の教室』（監修、三才ブックス）、『進化38億年の偶然と必然』（国書刊行会）など多数。最新刊は『ウイルスとは何か』（中公新書）。進化に関する論文多数。1993年に日本科学読物賞、1999年に日本遺伝学会木原賞、2005年に日本進化学会賞・木村資生記念学術賞など受賞歴多数。全編監修を務める「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターの制作チームが2020年度日本進化学会・教育啓発賞、2021年度日本動物学会・動物学教育賞を受賞。



著者プロフィール
小宮輝之（こみや てるゆき）
1947年東京都生まれ。上野動物園元園長。明治大学農学部卒。1972年多摩動物公園の飼育係になる。以降、40年間にわたり日本産哺乳類や鳥類をはじめ、さまざまな動物の飼育にかかわる。2004年から2011年まで上野動物園園長。日本動物園水族館協会会長、日本博物館協会副会長を歴任。2022年から日本鳥類保護連盟会長。現在は執筆・撮影、図鑑や動物番組の監修、大学、専門学校の講師などを務める。著書に『人と動物の日本史図鑑』全5巻（少年写真新聞社）、『くらべてわかる哺乳類』（山と渓谷社）、『いきもの写真館』全4巻（メディア・パル）、『うんちくいっぱい 動物のうんち図鑑 』(小学館クリエイティブ) など多数。

 

すべての生き物をめぐる
１００の系統樹

第82話

タイ目の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美・小宮輝之

上図はタイ目の系統樹マンダラである。
タイ目は、ニベ科Sciaenidae、キツネアマダイ科Malacanthidae、タイ科Sparidae、イトヨリダイ科Nemipteridae、フエフキダイ科Lethrinidaeなどからなる。

◎工芸にも使われたニベ科の大きな耳石

ニベなどのニベ科の魚は食用にされるほかに、大きな耳石をもっていてそれが工芸に使われてきた。幕末の尾張藩主・徳川慶勝のために作られた大小の脇差を納める鞘に耳石がはめ込まれているのを、リンク先のサイトで見ることができる。

◎縦縞のヨコシマタマガシラ

イトヨリダイ科のヨコシマタマガシラは名前に「ヨコシマ」がついているが、上の写真では2本の白い縦縞だ。
動物の頭から尾の方向の縞模様を縦縞というので、この模様は縦縞である。実はこの写真は、まだ幼魚から成魚になる途中の若魚の段階のものである。ヨコシマタマガシラの模様は幼魚や若魚のときは横縞ではなく縦縞なのだ。ところがもっと成長すると横縞があらわれ格子状に変化する(2)。 リンク先のいくつかのサイト（©️CROISSANT ISLANDや©️Shiny-Ace ）で横縞をもった段階の写真をみることができる。

一方、フエフキダイ科のヨコシマクロダイは幼魚の段階では上の写真(a)のように白い横縞があるが、成魚(b)になるとこの横縞は消えて銀灰色の地味な色彩で、まるで別の種のようになる。こちらはヨコシマタマガシラと違って幼魚の模様から名前がつけられたのだ。

◎テチス海で生まれたタイ科

タイというと「魚の王様」ともいわれるマダイを指すことが多いが、一般にタイ科の魚がタイと呼ばれる。しかし、イシダイ（サンフィッシュ目イシダイ科）、キンメダイ（キンメダイ目キンメダイ科）、ギンメダイ（ギンメダイ目ギンメダイ科）、ハマダイ（ユーペルカ類フエダイ科）など名前に「タイ」がつく魚は数えきれないが、これらは系統的にはタイ科とは離れたものも多い。
タイ科は太平洋、インド洋、大西洋に広く分布する。タイ科が姉妹群のイトヨリダイ科から分かれたのがおよそ8400万年前と推定されるが、タイ科はその頃存在したユーラシア大陸とアフリカ大陸にはさまれたテチス海で生まれたと考えられる。その後、マダガスカルから分かれたインド亜大陸の北上とアフリカ大陸の北上によりテチス海は消滅するが、そのような地球の歴史が、タイ科の進化や分布に関係しているのだろう(3)。

タイ科の多くは食用魚として有名だが、同じタイ科でも上の写真のサレマは頭部を食べると幻覚状態に陥ることがある。サレマは、まずオスとして成熟した後にメスに性転換する雄性先熟である。同じような性転換する魚にクロダイやクマノミがいるが、これらは雌性先熟で、サレマのような雄性先熟は少数派だ。
雌性先熟は、からだの大きなオスがたくさんのメスを独占して小さなオスははじき出されるので、からだの小さなあいだはメスとして繁殖に参加するという戦略である。一方の雄性先熟は、からだの大きなメスは産卵能力が高いことからくる戦略である。

◎たくさんの多角形の巣が並んだ
　コロニーを作るスピカラ・スマリス

スピカラ・スマリスは海底に産卵のための巣を作る。
地中海のコルシカ島ではそれがまるで海鳥のコロニーのようにたくさん並び、下の図bのようなたくさんの多角形が並んだ見事なパターンになる(4,5)。

（a）

（b）

どうしてこのようなパターンなるのだろうか？
これは、E.O. Wilsonの有名な『社会生物学』(6)に紹介されたモザンビークテラピアTilapia mossambica（現在の学名はOreochromis mossambicus）のなわばりのパターンと同じと考えられる。
カリフォルニア大学のジョージ・バーロウは、砂を均一に敷いた池でこのテラピアを飼った。テラピアはメスが生まれた子供を口の中で育てる口内保育魚だが、繁殖期のオスは砂を口にふくんで周りに吐き出すことで浅い穴を掘って巣にする。たくさんのテラピアが巣作りをはじめるとオス同士が穴の中心から隣のオスに向かって口に含んだ砂を吐きかけあう。その結果として、隣り合った巣の境界に砂の土手が出来上がるのだ。
ただし、このように大きさがある程度そろったパターンになるには条件がある。先着の魚がなわばりを確立した後に順次新しいメンバーがやってくるのでは、このようなパターンにはならない。新しくやってきた個体がなわばりを少し割譲してもらうことはあっても、すでに出来上がったなわばりを大幅に再編成することはできないので、違ったパターンになる。
上の図bは次のようなシミュレーションで得られたものである。以下の議論は少し込み入っているので読み飛ばしていただいて構わない。要はたくさんの個体が一斉に巣作りを始めると、図bのようなきれいなパターンが得られるということだ。
まず互いに力量に差のないなわばり性動物を同時に平面生息地に導入することを考える。ここで、「同時」ということが重要である。これはある個体が巣をつくり、なわばりを確立した後で、別の新しい個体が入ってくるのではなく、互いに調整し合いながら次第になわばりを確立していくことを意味する。
なわばり性動物の各個体を粒子と考え、たくさんの粒子が最初はランダムにばらまかれるとする。それが図aに示された粒子の配置である(7)。これが一時的ななわばりの中心であるとする。
こうしてランダムに配置した各粒子に対して、一時的ななわばりができる。個体間の力量に差がなければ、なわばりの中心にある粒子と隣のなわばりの中心にある粒子間の垂直二等分線が隣同士の勢力の釣り合うところ、つまりなわばりの境界になる。テラピアの場合だと、砂の土手にあたる。
いくつかの隣り合った粒子の間の垂直二等分線を描くと、図aのような多角形のパターンが出来上がる。このような中心間の垂直二等分線で描かれた多角形のパターンをボロノイ図形という。
この時点では粒子が密な場所と疎な場所がある。例えば図aのAのまわりは密であり、個体Aはなわばりの境界のすぐ近くにいることになる。この位置はまわりの個体からの反発を考えると不安定であり、個体Aは隣の個体から遠ざかり、なわばりの境界からなるべく離れようとして矢印の方向に移動したほうが、より安定した位置を占めることになる。
このように動物個体間で互いになわばりの中心を調節し合いながら最終的ななわばりができるというモデルでシミュレーションした結果、落ち着いたパターンが図bである(7)。
スピカラ・スマリスのなわばりが実際にどのようにして出来上がるのかは不明だが、報告されているパターンは図bとそっくりなので、このようなプロセスでなわばりが形成されるのではないかと考えられる。

つづく

1. Chang, J. (2023) The Fish Tree of Life
2. 吉野雄輔 (2018)『日本の海水魚』 山と渓谷社．
3. 吉田朋弘、本村浩之（2018）大陸移動―海水魚．『魚類学の百科事典』日本魚類学会編、pp.170-171、丸善出版．
4. Christie Wilcox, Tiny fish carve out massive breeding colonies containing millions of nests,Science,27 SEP 2024.
5. Deter, J., Ballesta, L., Adèle, B., et al. (2024) Gigantic breeding colonies of a marine fish in the Mediterranean. Curr. Biol. 34(18), R852-R853.
6. Wilson, E.O. (1975) Sociobiology, the Modern Synthesis. Harvard Univ. Press.
7. 長谷川政美、種村正美（1986）『なわばりの生態学』東海大学出版会．