イタリアの研究者らは、生まれたばかりのゼブラフィッシュが数を数える能力を持っていることを発見した。これは、計算能力が脊椎動物の脳に組み込まれている可能性を示唆している。
フェラーラ大学の行動生物学助教授タイロン・ルコン・シカート氏とその同僚は、ミノー科の淡水魚であるゼブラフィッシュ（Danio rerio）の幼生が孵化後96時間以内に黒い帯の数の違いを認識できることを示した。
研究者たちは、通常体長約4mmの新生生物が、黒い縞模様の多い水槽の壁を好み、縞模様の少ない壁よりも縞模様の多い壁の近くで過ごす時間がほぼ2倍であることを発見し、調査を開始した。
ヒト、グッピー、ニワトリなど、新生児の脳が比較的発達している多くの生物種において、初期の数的能力が科学者によって発見されている。しかし、今週ネイチャー誌「Communications Biology」に掲載された研究は、脳が未発達な幼生期または胎児期の生物において、数を数える能力が見られることを示した初めての研究である。
成体のゼブラフィッシュは、野生では通常1.8cmから4cm弱の体長です。
「出生時に垂直の棒を提示されたゼブラフィッシュの幼生は、棒の刺激に対する魅力を獲得することを実証し、この選好に基づいて数値弁別課題を開発しました。難易度が徐々に上昇する一連の弁別課題でテストしたところ、ゼブラフィッシュの幼生は確実に数が多い方を選択しました」と研究論文は述べています。
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ルコン＝シッカート氏らは、まず壁に縦縞模様の黒いバーを敷き詰めた水槽で幼虫を飼育した。96時間後、180匹の幼虫を別の水槽の中央に置いた。この水槽には、2枚の白い壁にそれぞれ異なる数の黒いバーが最大4本印刷されていた。研究者らは、幼虫が黒いバーの数が多い方を好むのか、少ない方を好むのか、あるいは水槽の中央に張り付いている方を好むのかを調査した。幼虫が水槽の各区画に滞在する時間を計測した。対照試験では、バーの密度、表面積、形状の違いを考慮した。
研究の結果、幼生の63.1%が黒い縞模様の多い水槽の壁を好むことが示されました。対照実験では縞模様の密度、表面積、全体的な形状を変えたにもかかわらず、この傾向は維持されました。研究者らは、幼生が黒い縞模様の数の違いを認識し、より多い数の方を好むことを発見したと結論付けました。
顕微鏡下のゼブラフィッシュの幼生
この発見は、出生時のゼブラフィッシュの幼生の神経系が比較的未発達であることを考えると、なおさら注目に値する。彼らは、例えば痛みなどの刺激に対して、単純な反応しか示さない。
摂食行動や効率的な遊泳といった他の行動は受精後6日目以降に現れ、社会的な交流といったより複雑な行動はわずか3週間後に現れます。ゼブラフィッシュの幼生が数的能力を持つ理由として最も可能性が高いのは、その特異な発達様式を考慮すると、生来の生物学的素因によるものであると考えられます。
「数値情報の処理における適応上の利点と一致して、このようなハードワイヤードな数値能力は、個々のゼブラフィッシュに重要な行動を準備させる可能性があるが、それは後になってからである」と研究は述べている。
数値能力の進化的要因が何であれ、ゼブラフィッシュの幼生の研究はそれが「脊椎動物の脳の特徴的な特徴である可能性がある」ことを示していると科学者らは結論付けた。®
