『動物たちのナビゲーションの謎を解く』 【立ち読み】

はじめに 進むべき道を見つけるために

Ⅰ 地図なしのナビゲーション
ＰＡＲＴ
１ 章 生物がナビゲーションを始めたとき

第ステッドマン先生とオオカバマダラ╱最古のナビゲーション

２ 章 ファーブルの庭の昆虫たち

第ジ ム・ラ ベ ル の 魔 法 の カ ー ペ ッ ト ╱先住民の伝統的ナビゲーション╱アリは視覚的なランドマークを使う？

３ 章 厳しい環境を生き抜く力

第010

018

030

042

光子１個でも感知できる╱魚のナビゲーション能力╱
隠した餌をどのように見つけるか╱ハトがルートの記憶に苦労するとき

４ 章 砂漠の戦争とアリ

第時間補正式太陽コンパス╱チュニジアのスイス人医師５ 章 動物の見方を変えたすごい発見

第ミツバチのダンス言語╱偏光とｅ ベ- クトル╱世間を騒がせた新事実ら せ ん

６ 章 デッドレコニングと螺旋運動

第昔の船乗りはいかに外洋を航海したか╱
マ ー ク・ト ウ ェ イ ン 、道 に 迷 う ╱ ぐ る ぐ る 同 じ と こ ろ を 回 る

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７ 章 昆虫界の競走馬

第世界一の専門家と会う╱オプティックフロー╱キノコ体と中心複合体

ポリネシア人の大いなる航海╱星の航路

８ 章 太平洋の島々をめぐる伝統的航海術

第天の川とフンコロガシ

矢 が 刺 さったコ ウ ノ ト リ ╱ 遺 伝 で は 説 明 で き な い

９ 章 鳥が真北を見つけられるわけ章

月は気まぐれなガイド╱個々の星ではなく

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111

122132

第第10

章

ファーブルの家を乗っ取ったガ╱サケの母川回帰╱
人 間 の 嗅 覚 は 弱 い の か ╱ 脊 椎 動 物 の「 基 本 的 な コ マ ン ド ラ イ ン 」

匂いを道しるべにする動物たち

第11章「偽の放鳥地点」実験╱どんな匂いを利用しているのか

音によるナビゲーションの謎

聴覚ランドスケープ╱不思議な現象╱音のシャドーゾーン磁気感覚の正体を探る

偏 角・伏 角・強 度 と ナ ビ ゲ ー シ ョ ン ╱ 人 間 が 使 う コ ン パ ス と の 違 い

142

156

167

186章

第12

鳥は匂いを頼りに巣に戻れるか

第13

章

第14

章

大集団で数千キロも旅するチョウ

オオカバマダラはどこへ行った？╱とんでもなく複雑で高度なシステム

ガンマキンウワバの渡り╱乱流を感知してスノーウィー山地の「闇の王」

ボゴングガの調査隊とともに╱隠れ家となる洞窟╱
視覚と磁気のスナップショット

Ⅱ 「 地 図・コ ン パ ス 」 ナ ビ ゲ ー シ ョ ン
ＰＡＲＴ

198

210

217章

第15

なぜ針路をうまく修正できるのか

第16章

第17

章

他者中心型ナビゲーション╱ベクトル・勾配・モザイク╱ ム ク ド リ の 幼 鳥 と 成 鳥

動物はどんなマップを使っているか

第18

鳥は体内時計で経度を測っている？╱磁気偏角が鍵なのか╱サケが異なるルートを選ぶわけ

ウミガメの驚きの回帰能力

産卵のときを待って╱たくさんの熱いロマンス╱風で運ばれる情報

コスタリカでの冒険

章

不可解な「アリバダ」╱子ガメが進みたがる方角╱加速度に反応する

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251

265

280

章

第19

時差ボケのヨシキリが教えてくれたこと

第20

章

第21

章

人工磁場と自然磁場╱刷り込まれた特性╱イセエビの才能╱人間の磁気感覚は？

生まれた場所の磁気を伝える遺伝子

第22章

異なる３つの説╱クリプトクロムとラジカル対╱「クラスターＮ」の発見

ナビゲーションの脳科学

認 知 地 図 と は ？ ╱ 脳 の 中 の タ ツ ノ オ ト シ ゴ ╱ 場 所 細 胞・頭方 位 細 胞・格 子 細 胞

思考や創造力を支える

海馬の収縮と認知症╱概念と空間のつながり

291

309

320335章

第23

磁気の謎はどこまで解けたのか

第24

章

第25

Ⅲ
ＰＡＲＴ

認知エラーの弊害╱道を見つけるスキル

なぜナビゲーションが重要なのか

原注はよりダウンロードいただけます
www.intershift.jp/navi.html

世界を一変させる力╱人間中心主義を超えて╱本当の居場所

解説

348

361

地球の言語

お薦め文献

378〕は訳者の注記です

377

章

第謝辞

＊文中、〔372

私たちはどこへ向かうのか

26章

第27はじめに 進むべき道を見つけるために

ちょうど今、カラスが窓の外を飛び去っていくところだ。目的を持って飛んでいるように見えた。

カラス自身しか知らない、何らかの任務に向かうかのように。マルハナバチが、庭の花々を軽やかに訪れている。チョウがひらひらと塀を越えていって、盛んに飛び回ったかと思うと、一瞬羽を休め、また飛び立った。小道を歩いてきたネコが、やぶの中にするりと入り込む。その上空を通過していく飛行機は、乗客を一杯に乗せ、ヒースロー空港に向けて降下中だ。

自分の周りを見てみよう。あらゆるところで、大きい動物も小さい動物も、人間もそうでないものも、さまざまな動物が移動している。食べ物や、交尾の相手を探しているのかもしれない。冬の寒さや夏の暑さを避けるための渡りの途中かもしれない。あるいは、ただ家に帰るところかもしれない。

地球全体にわたる旅をするものもいれば、すみかの周りをうろうろするだけのものもいる。しかし、北極と南極を行き来するキョクアジサシだろうと、死んだハエを顎にくわえて巣に駆け戻るサバクア

リだろうと、自分の進む道を見つけなければならない。それは、まさに生死に関わる問題だ。

カリバチは狩りに出かけたときに、どうやってまた自分の巣を見つけるのだろうか。フンコロガシ

010

はどうやって糞玉をまっすぐに転がすのだろう？ ウミガメが広い海を回遊したあとで、産卵のために自分の生まれた場所に戻るのは、どんな不思議な感覚に導かれているのか。ハトは自分の鳩舎 （鳩小屋）から何百キロも離れた行ったことのない場所で放たれた場合に、どうやって戻る経路を見つけられるのだろう？ そして、今でも世界の一部の地域で、ＧＰＳはもちろん、地図もコンパスも使わずに、長くて困難な海や陸の旅をしている先住民の人々はどうだろうか。

私がこの本で最初に取り上げたい疑問は、単純にこうだ。動物は （人間を含めて）どうやって自分の進む道を見つけるのだろう？ この先でみていくように、その答え自体がとてもおもしろいが、そこからさらに引き出される疑問をとおして、私たちが身の回りの世界との関係性を変化させつつあることが見えてくる。私たち人間は、とても長い間頼ってきた基本的なナビゲーションスキルを捨てつつあるのだ。いまや地球の表面のどこにいても、自分のいる位置を苦労せず、正確に特定できるようになった。何も考えずに、ボタンを押すだけだ。それは考慮すべきことだろうか。まだはっきりとはわかっていないが、各章の結論部では、議論すべき問題を検討する予定だ。それらは重要な事柄だ。

本論に入る前に、日常的なナビゲーションの難しい点について少し取り上げてみると、地固めになるだろう。そこで、あなたが見知らぬ街に到着したときに、どうやって対処するのか考えてみよう。

ナビゲーションの最初の課題は、飛行機から入国管理を抜けて、手荷物受取所へ到達するルートを見つけることだ。こういう室内のナビゲーションでも、視力が良くない場合には特に、問題が生じることがある。しかしたいていは、案内板をたどっていけばどうにかなる。タクシーかバスに乗り込ん

はじめに 進むべき道を見つけるために

011

でしまえば、ドライバーに決定をゆだねて自分はのんびりしていられる。

ホテルに到着したら、フロントを探して、自分の部屋を見つけなければならない。この時も案内板がとても役に立つ。朝起きたら、近所を歩いて散歩しようという気分になるだろう。あなたのＧＰＳ

機能付きスマートフォンの魅力的な音声は、正確な方向を指示してくれるが、それは本当のナビゲーションではない。こうしろああしろといわれているだけだ。

あなたが独立心旺盛で、我が道を行きたいほうだったら、きっと紙の地図を手に取るだろう。最初の現実的な課題は、地図上でホテルの位置を見つけること、別の言い方をすれば、自分の現在位置を特定することだ。次に、行ってみたい名所を見つけて、そこに行く方法や、かかる時間を考える。それは、距離を測定し、自分のだいたいの歩く速度を見積もることであり、そうなると時間を測定するという問題が出てくる。最初は当たり前とは思えないかもしれないが、ナビゲーションは空間と同じくらい、時間にも関係しているのだ。

歩くルートの計画はこれでいいだろう。ここであなたは新たな問題に直面する。ホテルを出たところで、右に曲がるのか、左に曲がるのか、ということだ。出発する前に、どちらの方向に身体を向けるかを知らねばならない。この重要な問題を解決する方法はいろいろとある。スマートフォンに組み込まれたコンパスを参考にしてもいいが、どの通りにいるかを調べれば、自分がどの方角を向いているかがわかる。影を見て、太陽の方向を確認するという方法もあるだろう。そして歩き始めたら、目印になる建物や通りの名前を地図と突き合わせて確認することで、どのくらい進んだかをつねに把握す012

る必要 が あ る 。

あちこち歩き回るにつれて、あなたはその街のレイアウトを理解し始める。街のそれぞれの部分がその近隣とどのようにつながっているのかがわかってくるのだ。これはランドマークを記憶したり、ランドマーク同士の幾何学的な関係を作り上げたりといった話だ。言うまでもなく、他の人よりも道を見つけるのがずっとうまい人はいるが、この種のナビゲーションがうまければ、たとえ地図を見なくても、より長く、より複雑なルートを歩き回る自信がつくだろう。そして、単にホテルと目的地の間を行き来するのではなく、市内のさまざまなエリアを互いに結ぶルートをたどるようになる。ここまでくれば、あなたはその街の「メンタルマップ」を獲得しているはずだ。

しかし、あなたはまったく違ったナビゲーションテクニックを使ってもいい。地図を使う代わりに、ただ勘だけを頼りに、何かおもしろいものが見つかるまで進むのだ。その場合、自分のホテルに無事に戻れるように、どの道をどのくらい進んだのかをずっと注意深く確認するようにする。

このプロセスは、ギリシャ神話の英雄テセウスの取った方法に似ている。ミノタウロスの迷宮に入るときに、テセウスはアリアドネに渡された糸玉をほどきながら進んだ。ミノタウロスを殺したあとに、来た道を戻る「手がかり」になったのが、この糸だった。糸玉は、混雑した現代の都市ではあまり実用的なナビゲーションツールではないので、実際には地図なしでのナビゲーションは緻密な観察と記憶に頼ることになる。

地図の助けを借りるナビゲーションと借りないナビゲーションには、決定的な違いがあり、その違はじめに 進むべき道を見つけるために

013

いは人間以外の動物でもみられる。地図 （実際の地図でも、メンタルマップでも）がもたらす利点は大きい。特に重要なのが、貴重な時間とエネルギーを節約できる近道を作り出したり、危険や障害を避けるために回り道をしたりできることだ。動物の中には、ある種の地図を使っているように思えるものも い る （ た だ し、 そ う い う 地 図 が 紙 に 印 刷 さ れ て い な い の は 間 違 い な い ）。しかし、その存在を証明するのは難しく、地図のしくみを明らかにするのはもっと厄介だ。こうしたことは、動物のナビゲーション能力を探っている科学者が直面する、とりわけ複雑な問題だといえる。

この本の構成は、地図を使わないナビゲーションと、地図を使うナビゲーションの違いを反映したものになっている。ＰＡＲＴⅠでは、動物が地図なしでどのように進む距離や方向を決めるのかという点に注目する。ＰＡＲＴⅡでは、地図を使っていると思われるケース （異なる種類の動物のさまざまな使用例）と、動物の頭の中に、世界を地図のように表現したものが存在している証拠について考える。最後のＰＡＲＴⅢでは、動物のナビゲーションの科学が私たちにとってどんな意味があるのかを考察す る 。

各章の間には、ゴシック体の小文がはさみこんである。ここでは、本文内には入りきらなかった動物のナビゲーションの例 （たいていは驚くようなもの）を紹介する。こうした小文で、読者のみなさんを楽しませつつ、未解決の謎がどれほどたくさんあるのかということも示せたらと思っている。

動物のナビゲーションは広くて複雑な研究分野であり、この短い本では、主なテーマをいくつか取り上げることしかできない。この分野について徹底的に説明したものでは決してない。また専門家で014

はなく、一般読者を対象としているので、できるかぎり専門用語を使わないようにした。

この本で取り上げた話題は私の個人的な興味を反映しているが、それだけではなく、私のリサーチ
4 444444の方向性に影響を与えた科学者たちとの出会いからもいくらか影響を受けている。そして私が主に力44を入れたのは、動物が何をしているのか、そしてそれはどうやっておこなわれているのかを述べることであって、なぜそれをするかを議論することではない。なぜという疑問に答えようとすれば、さらに数冊の本を書く材料ができてしまうだろう。
最後に、動物の福祉について言っておかねばならない。

動物のナビゲーションの分野では （他の研究分野と同じく）、科学者による研究には厳しい倫理規則が適用される。私がインタビューした科学者はみな、動物に苦痛を与えないようにする責任について、きわめて真剣に受け止めている。しかし彼らの一部は、それでもやはり動物を傷つける実験をおこなっている。動物のナビゲーションというテーマについて語る場合に、そうした科学者の研究結果を無視すれば、説明として不十分なばかりか、ひどい誤解を招くことにもなりかねない。

私たち人間は同類である動物たちを尊敬しており、それゆえに彼らのニーズよりも自分たちのニーズを不用意に優先することは避けなければならないと、私は強く信じている。どのような動物実験なら正当な理由があるのかを判断するには、具体的にどうすればよいか。それは難しい問題だが、少なくとも、動物に痛みを与えないようにできるかぎりのことをするべきだ。正直なところ、私たちが甲殻類や昆虫のような動物について、この点に関して自信を持って判断できるほど十分な知識があるの

はじめに 進むべき道を見つけるために

015

かといえば、私にはまったく確信がない。

知識の探求のために動物を傷つけるというのは、どんな事情があっても、決して正当化できないと感じる読者もいるかもしれない。動物を傷つける実験の全面的な禁止を倫理的な理由から主張することは確かに可能だ。ただし、特に医学研究が関係してくる場合には、全面禁止がもたらす結果を甘受しようという人はきわめて少ないのではないかと思う。とはいえ、実験に使われる動物の数が （少なくとも私の暮らすイギリスでは）最近減少してきているのは、勇気づけられるニュースだ。

動物を対象とする科学研究の倫理面については、議論の余地がたくさんあるし、私がすべての答えを知っていると言い張るつもりはまったくない。しかし科学者に、それ以外の人よりも高い基準にしたがうよう強いるのは、どうみても間違っているだろう。

016

ＰＡＲＴⅠ

地 図 な し の ナ ビ ゲ ー シ ョン

解説

本書はそんなナビゲーションの謎を、動物たちはナビゲーションの天才だ。地球を渡る数千キロ、数万キロの旅をするものたちもいる。
なぜコンパスもＧＰＳもなしに、迷わず進んでいけるのか？

世界の第一線の科学者による研究や彼らへの取材によって解き明かしていく。

まず驚かされるのが、そのしくみが極めて高度なことだ。最先端のＡＩ・ロボット技術でも、とてもかなわない。たとえば、ほんのちっぽけな脳しかないアリたち。サバクアリの研究では、ナビゲー

キロで一晩で６００キロ以上も進シ ョ ン に「 ｅ ベ ク ト ル （ 人 間 に は 見 え な い 偏 光 の 向 き ）」「時間補正式太陽コンパス」「走行距離計」「オプティックフロー」「イメージ照合システム」「風向き、振動、匂い」「磁気」などなどを利用・駆使していることがわかってきた。
本書には９万キロ （なんと地球２周分！）も旅する鳥から、時速回遊していけるようだ。それだけではない、生まれた場所の磁気特性が体内に刷り込まれていて、そのマップだ。ウミガメはこうした磁気感覚 （磁場強度と伏角をともに感知できる）を備えており、大洋をだろうか？ どうやらウミガメはある種の「地図」を使っているらしい。それは地球を取り巻く磁場にしろ陸と違って、広大な海には目立つランドマークもない。いったいどんなやり方で戻ってくるの大人になってから産卵のためにまたそこにちゃんと戻ってくる、という逸話にも感動させられる。なむガまで、仰天エピソードも満載だ。ウミガメの子どもが生まれた場所から遙かな海洋の旅に出て、9018のため元の場所に戻ってこれるというのだ。ミバエの研究では産卵後、胚の代謝過程において脳神経系に磁場情報が内在化し、孵化後も保存されて生殖細胞に伝えられ、子孫へ遺伝していくという。

また、こうした動物たちの磁気センサーのしくみについては、「磁鉄鉱説」「光化学磁気コンパス説」「電磁誘導説」などが提唱されているが、まだ解明途上にある。

ナビゲーションにかかわる脳神経科学も、急速に進展している。注目されるのは、ナビゲーション能力が、リアルな空間だけではなく、「概念空間」でも大きな役割をはたしていることだ。私たちの思考・創造力は、海馬をはじめとするナビゲーション関連の脳の働きに支えられている。

今日では街歩きでさえＧＰＳに頼るようになった人類だが、動物ナビゲーションの研究はますます盛んになっている。それは自動運転車やロボット、量子コンピューターなどの先端技術から、認知症のケア、感染症の拡散防止、生物多様性の保全にまでかかわる領域だからにほかならない。本書の著者が属する英国王立ナビゲーション研究所 （ Royal Institute of Navigation）もまさにそうした学際的な研究組織だ。また、わが国でも「生物ナビゲーションのシステム科学 （生物移動情報学）」の創成を目指して各分野の専門家が結集している。まだまだ謎は多いが、それはいかに動物たちのナビゲーショ

ン 力 が 卓 越 し て い る か、 と い う 証 で も あ る だ ろ う。 な お、 ナ ビ ゲ ー シ ョ ン と 人 類 に つ い て は、 Ｍ・︱ 人類はナビゲーションで進化した』に詳

Ｒ・ オ コ ナ ー 『 Ｗ Ａ Ｙ Ｆ Ｉ Ｎ Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ 道 を 見 つ け る 力
しいので、ぜひ併読をお薦めしたい。

本書出版プロデューサー 真柴隆弘

解説19