ロビンの卵はなぜ青いのか

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鳥類学を教えていたとき、学期中に必ず生徒から聞かれる質問がいくつかあった。 一つは、コマドリの卵はなぜ青いのか?

チャールズ・ダーウィンも、鳥の卵の殻の色が白から濃い緑青まであることの進化的理由を不思議に思ったそうです。 このように単純で明白な疑問であるため、とっくの昔に誰かがその理由を解明していると思われるでしょう。

くすんだ斑点のある卵殻によるカモフラージュは、特に地上や地面に近い場所に巣を作る鳥にとって、卵殻の色や模様の進化を促す最も重要な要因であることは言うまでもないでしょう。

しかし、他の鳥の卵が斑点のない白や強い青や緑青のような明るい無地の色をしている理由は、カモフラージュでは説明がつきません。 このように、地味で明るい卵殻の色は、飢えた捕食者からのカモフラージュとは異なる種類の進化的圧力から必然的に生まれたと考えられる。

卵殻の色素と太陽光の相互作用を明らかにするために、ニューヨーク市立大学生物学助教授のデビッド・ラハティとフランクリン&マーシャル大学生物学准教授のダン・アーディアは、チームを組んで詳しく調べました。

彼らの主な疑問は、卵殻の色素沈着が、白または明るい色の卵殻による光(紫外線を含む)の透過と、暗い色(緑青)の卵殻による急速な過熱という、相反する、そして潜在的に有害な太陽光の影響のバランスを維持するのに役立つかどうかを特定することでした。

ハタオリドリ(Ploceus cucullatus)は、白から中程度の緑青まで様々な色の卵を産むため、制御された光環境下でこの種が産む様々な卵殻の色について直接定量比較を行うことが可能であった。

研究者たちは、太陽光仮説の4つの要素を検証した。

  1. 有害な紫外線(UV)は鳥の卵殻を透過する
  2. 自然強度の赤外線(IR)は卵の内部を加熱する
  3. より強い卵色は光の透過率を低下させる
  4. 卵の色が濃くなると卵殻による光の吸収が増え、卵の内部が温められる(「暗い車効果」)

研究者は鳥の卵に入った可視光の三つの運命を測定しました。 を比較したところ、卵殻の色が反射率(R; 左列)、吸光度(A、中列)、透過率(T、右列)に影響を与えることを発見した(図4)。

Figure 4: 鳥卵殻への可視光入射による3通りの運命、卵殻の色の影響を説明する。 (doi:10.1086/685780)

追加の実験により、研究者の予想通り、濃い色の(緑がかった青色の)卵殻は、卵の内部(貴重な胚の発生場所)を、危険でDNA損傷のある紫外線を含む光からうまく保護できることがわかりました。 しかし、同時に、濃い色の色素は卵がより多くの光を吸収するため、卵がより早く加熱される原因にもなっています。

つまり、コマドリが通常営巣する森林のような適度な光量のある環境では、鳥の卵は太陽から胚を守るために黒く進化し、一方、開けた公園や半乾燥地域、乾燥地域といった明るい環境の巣では、急激な過熱の危険から白または明るい色の卵殻が好まれるのです。

これらの発見は、鳥がどのような環境で営巣するかを予測するのに役立つだけでなく、ムラサキハエトリのように、白から濃い緑青まで、さまざまな色の卵を産む鳥類がいる理由も説明することができます。

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