Different ways to disappear: transparency extends camouflage beyond background matching in heterogeneous environments

野生の世界では、生き残るということは、しばしば姿を消し続けることを意味します。数え切れないほどの生物にとって、食事にありつけるか、あるいは逃してしまうかの違いは、カモフラージュにかかっています。この巧妙な技として最もよく知られているのは、背景への同化です。動物は、自分が住む特定の場所に全く同じように見えるよう進化します。緑の葉の上にある緑色の昆虫、茶色の枝の上にある茶色の甲虫といった具合です。これは環境が安定している場合には見事に機能しますが、自然はそれほど単純ではありません。生息地は季節とともに変化し、多くの動物は異なる種類の植物や岩の間を移動しなければなりません。もしある動物が特定の場所に対して完璧にカモフラージュされていたとしても、別の場所では目立ってしまう可能性があります。これは生物学的なパズルを生み出します。一つの場所に留まることができないとき、動物はどうやって生き延びるのでしょうか。科学者たちは、一部の生物が異なる種類の変装、つまり特定の色彩に頼るのではなく、透けて見えることに頼る変装を用いているのではないかと、かねてより疑ってきました。透明性として知られるこの戦略により、背景が動物の体の真後ろに透けて見えるようになります。しかし、透けていることは実際に完璧に一致することよりも優れた方法なのでしょうか、それとも独自の課題を伴うのでしょうか。

研究チームは、北西ヨーロッパの海岸沿いの岩礁池に見られる「カメレオン・プラウン（変幻自在のエビ）」と呼ばれる小さな生物を研究することで、この疑問を解決しようと試みました。これらの小さなエビは、変装の達人です。彼らは、鮮やかな緑色から深い赤や茶色まで、色が大きく変化する海藻の中で暮らしています。一部のプラウンは、これらの海藻に完璧に一致する固形の色を持っていますが、他の個体は大部分が透明で、背後にある海藻が透けて見えるようになっています。研究者たちは、環境が乱雑で多様な色に満ちている場合、どちらの戦略がより優れているのかを知りたいと考えました。答えを見つけるために、彼らは実際の捕食者や本物のプラウンを海の中で使う代わりに、インターネットと人間の目を利用しました。彼らは、何千人もの人々が画面上の隠れたプラウンのモデルを探す「捕食者」として振る舞うコンピューターゲームを作成しました。

研究者たちは、4種類の異なる海藻（赤いダルス、緑のシーレタス、ピンクのハープーンウィード、茶色のワイヤーウィード）の写真を用いたデジタル世界を構築しました。次に、それらのリアルなコンピューター画像としてのプラウンを作成しました。これらのデジタルなプラウンの中には、赤、緑、または茶色の固形の色を持つものもあれば、わずかに赤や茶色の色合いを持つ透明なものもありました。研究者たちはこれらのプラウンを海藻の写真の上に配置し、3,367人のボランティアにシンプルなゲームを依頼しました。それは、できるだけ早くプラウンを見つけるというものです。プレイヤーが15秒以内に見つけた場合は、それをクリックします。もし時間内に見つけられなかった場合、そのプラウンは「生存した」とみなされました。合計で、プラウンを見つけようとする試みは4万6,000回近くに及び、科学者たちに、何が生物を識別しやすく、あるいはしにくくするのかについての膨大なデータを与えました。

結果は、2つの戦略の間の明確な分かれ目を示しました。固形の色を持つプラウンは「スペシャリスト」として機能しました。緑のプラウンが緑のシーレタスの上に置かれたとき、それは発見するのが非常に困難でした。茶色のプラウンが茶色のワイヤーウィードの上に座っているときも、同様に安全でした。しかし、これらのスペシャリストは、間違った背景に移されると無残に失敗しました。緑のプラウンが赤い海藻の上に置かれると、ほぼ即座に発見されました。一方で、透明なプラウンは異なるゲームを展開していました。彼らは「ジェネラリスト」として機能しました。彼らは単一の背景に対して完璧に隠れることはできませんでしたが、ほとんどすべての背景において一貫して発見されにくい存在でした。赤い海藻の上では、透明なプラウンが最も見つけにくい存在でした。茶色のワイヤーウィードの上でも、固形の茶色のプラウンが最も優れていたものの、透明なプラウンは依然として非常に安全でした。このことは、透明性が幅広いセーフティネットを提供し、完璧な色のマッチングが見つからない場合でも動物を守ることを示しています。

しかし、このジェネラリスト戦略にはコストも伴います。研究者たちは、透明性は特定の条件下で容易に崩れてしまう脆弱な変装であることを発見しました。研究によれば、プラウンと海藻の間の明るさや色の差が大きくなるにつれ、透明なプラ로ウンは固形のものよりもはるかに見つけやすくなりました。固形色のプラウンは、色が多少ずれていてもまだ溶け込めるかもしれませんが、透明なプラウンは背景が透けて見えることに依存しています。もし背景がプラウンの内部構造と比較して明るすぎたり暗すぎたりすると、その錯覚は打ち砕かれます。さらに、サイズも透明戦略において極めて重要です。研究では、プラウンが大きくなるにつれて、透明性の効果が低下することが分かりました。小さな透明なプラウンは見つけるのが非常に困難ですが、大きなものは輪郭がより明確になり、内部器官がより多くのスペースを占めるため、検知されやすくなります。

これらの知見は、自然界がこれらの動物に対して、ただ一つの完璧な隠れ方を強制しているわけではないことを示唆しています。むしろ、岩礁池という乱雑で変化する世界は、両方の戦略が共存することを可能にしています。固形色のプラウンは、特定の種類の海藻に固執し、時間をかけて色を変えて一致させることができる場合に繁栄します。透明なプラウンは、移動する必要がある場合や、単一の色が機能するには環境が多様すぎる場合に繁栄します。また、研究では赤いプラウンが少し例外であることも指摘されました。彼らは赤い海藻の上での隠れ方が、緑のプラウンが緑の海藻の上での場合ほど上手くいきませんでした。研究者たちは、これは野生の赤いプラウンが透明性と固形の色を混ぜ持っており、分類を難しくしているためか、あるいはゲームをしている人間の目が、実際に彼らを食べる魚の目とは赤の捉え方が異なるためではないかと推測しています。

結局のところ、この研究は、生存とは単一の最高の変装を見つけることではないことを浮き彫りにしています。それは、目の前の仕事に対して適切な道具を持っているかどうかということです。背景が絶えず変化する世界では、一つのものに完璧に一致するスペシャリストになることも勝利の戦略ですが、小さく、かつ光の条件さえ合えば、どこにでも紛れ込めるジェネラリストになることもまた、勝利の戦略なのです。固形の色と透ける体を併せ持つカメレオン・プラウンは、進化がしばしば複数の選択肢を開いたままにしておくこと、そして環境がいかに変化しようとも、姿を消すための方法は常に存在するものであることを私たちに教えてくれます。