進化論を提示した偉大な科学者チャールズ・ダーウィンの理論の一つが、今や 真実であると信じられています。例えば、赤道付近に生息する鳥の理論は、極地に生息する鳥よりも美しい色をしています。
チャールズ・ダーウィンがこの理論を提案してから2世紀後、新しい研究はついに赤道近くに住む鳥が実際にはるかにカラフルであることを示しました。
科学者たちは、人工知能(AI)を使用して、自然史博物館のコレクションから24,000以上の保存された鳥の写真の色の数を特定しました。
現在の技術を持つ科学者たちは、赤道近くに住む熱帯の鳥は、極の近くに住んでいる非熱帯の鳥よりも約30%カラフルであることを発見しました。それは単に、なぜこれが起こるのか正確にはわからないということです。
「18世紀と19世紀にチャールズ・ダーウィンと他の自然主義者によって最初に提唱された長年の理論は、今まで証明されていません」と専門家は言いました。この研究は、シェフィールド大学生物科学部のクリス・クーニー博士とギャビン・トーマス博士が主導した。
「この研究は、鳥類が赤道に向かって30%カラフルになる傾向があるという広範なパターンを明らかにし、なぜこのパターンが起こるのかについてのいくつかの一般的な説明を特定します」とクーニーは言いました。
「これは、地球規模で生物多様性を推進し維持する要因をよりよく理解するのに役立つため、エキサイティングです。
「しかし、種の生息地や食生活の違いとのこれらの広範な関連は、熱帯種の色の改善を促進する正確な生態学的および進化的要因について学ぶために、私たちに多くのことを教えてくれるだけです。
ダーウィン、アレクサンダー・フォン・フンボルト、アルフレッド・ラッセル・ウォレス(ダーウィンの同僚)などの18世紀と19世紀のヨーロッパの自然主義者は、熱帯地方の旅行中に見つけた「豊かな多様性」と「カラーミックス」についてコメントしました。
例えば、フォン・フンボルトは、「熱帯地方に近づくほど、構造の多様性、形の優雅さ、色の混合物、そして有機生命の永続的な若さと力の増加」と書いています。
ダーウィンからのパターンについての明確な引用はほとんどないが、「自然主義者の世界一周の航海」(1913年)で彼は「熱帯間生産の通常の印象的な着色」についてコメントしている。
しかし、これらのパターンを地球規模で調べるために必要な膨大なデータや高度なイメージング技術がまだ存在していないため、これまでこれらの初期観測を証明することはできませんでした。
この理論をきっぱりと証明するために、研究者らは4,527種から24,345羽の鳥を異なる位置で、異なる種類の光の下で撮影しました。
すべての種は「通行人」の鳥です - スズメ、鳴き鳥、フィンチのようにねぐらをする鳥。
それらはハートフォードシャー州トリングの自然史博物館のコレクションから採取され、世界の生きた鳥種の95%以上の標本があります。
チームは、ニューラルネットワークであるDeepLabv3を使用して、写真ピクセルから情報を抽出することにより、各標本の1,500個の個々の点で羽の色を特定しました。
これにより、研究者は直感的なカラーメトリックとして標本あたりの「カラー遺伝子座」の総数を抽出することができました。
たとえば、単純な茶色と灰色のオスのスズメ(Passer domesticus)は、色の軌跡スコアが低くなります。アマゾンパラダイスタナガー(タンガラチレンシス)は様々な色でハイスコアになりますが。
その結果、平均色軌跡スコアと緯度の中間点との間に有意な負の相関関係があり、赤道からわずかに離れた色軌跡を示すことが分かった。
「チームはまた、男女間の大きな違いも発見しました」とクーニー博士はMailOnlineに語った。
「カラフルの緯度グラデーションは、男性の色よりも女性の色の方が強いです」と彼女は言いました。「言い換えれば、女性は男性よりも赤道に向かって色のより顕著な増加を示すようです。
しかし、すべての鳥がこれらの規則に従うわけではありません。1つの例外があります:北米の塗装されたバント(Passerina ciris)は、男性の青、緑、黄色、赤の印象的な範囲からその名前を得ています。
熱帯の鳥がよりカラフルである理由は完全には明らかではありません。しかし、この新知見は、熱帯種と非熱帯種の食生活の違い、および生息地の影響が重要な役割を果たす可能性があることを示唆している。
この新知見は、生物多様性が地球全体にどのように分布しているかについての洞察を提供し、研究者が鳥の色の「ホットスポット」を決定し、鳥の種とその生息地が効果的に保存されていない場合に何が失われる可能性があるかをより認識することを可能にする。
バース大学とハンガリーのパンノニア大学の研究者も参加したこの研究は、Nature Ecology & Evolutionに掲載された。
ブラジルのゴイアス連邦大学のホセ・アレクサンドル・フェリゾラ・ディニス=フィーリョ(José Alexandre Felizola Diniz-Filho)が出版した関連記事も、この研究に関与していないが、同じジャーナルに掲載されている。
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