コウイカの擬態は「一瞬」ではなく段階を踏んで完成すると判明
海底の砂や小石の上で、コウイカは体の模様をまわりにそっくり合わせ、姿を消してしまいます。
コウイカはイカやタコの仲間で、皮ふの色を変えられる生き物です。
これまでの実験からは、この変装はとても単純なしくみに見えていました。
目で背景を読み取り、脳がそれに合う模様を送り出したら、あとは確かめ直さない、というものです。
しかし、それは本当にコウイカがしていることのすべてなのでしょうか？
色をつくる小さな粒の一つひとつが見えるほど近づいて肌を観察したら、何が見えてくるのでしょうか？
この話題の詳細は2026年11月9日に『Earth.com』にて公開されました。
「小さな色の袋」で描くコウイカの模様
まずは、コウイカがどうやって体に模様を描いているのかを見ておきましょう。
コウイカの皮ふには、色素の入った小さな袋が何百万個も並んでいます。
この色素の袋(色素胞、しきそほう)の一つひとつは、まわりを筋肉に囲まれています。
筋肉が引っぱると袋は大きく広がって色が見え、筋肉がゆるむと縮んで色が隠れます。
広げる袋と縮める袋を選び分ければ、画面の小さな点が絵をつくるように、新しい模様が浮かびます。
袋のまわりの筋肉を直接動かしているのは、脳の神経細胞です。
1つの模様をつくるとき、脳は何万個もの神経細胞を一度に操り、それを本能だけでこなしています。
しかもコウイカは、人間へ続く系統と5億5000万年以上前に分かれた、私たちとはかけ離れた生き物です。
これまでの研究では、コウイカの模様は3つの基本のタイプに分けられてきました。
背景を見たら、限られた部品の中から合うものを選んで出す、という見方です。
ただ、これまでの調べ方は、肌の変化を細かく、数で測れるほど精密に追えるものではありませんでした。
そこで沖縄科学技術大学院大学(OIST)のサム・ライター氏らが、新しい観察に乗り出しました。
研究を共同で率いたのは、ドイツのマックス・プランク脳科学研究所のジル・ローラン氏です。
チームが目指したのは、色の袋の一つひとつが見分けられるほどの細かさで、肌の変化を記録することでした。
コウイカの肌の小さな色の袋のしくみと、沖縄科学技術大学院大学などの今回の研究を、Earth.com が紹介した約40秒の動画です(英語)。
動画: Earth.com「Scientists think this cuttlefish is colorblind. Watch its skin.」(YouTube)
袋の一つひとつまで撮ったら、「3つの型」は本当に3つ？
実験に使ったのは、ヨーロッパコウイカ(学名セピア・オフィシナリス)の若い個体12匹です。
イギリス海峡と北大西洋で集めた卵からかえった個体で、胴の長さは4.2〜9cmほどでした。
水槽は1辺がおよそ70cmで、底には小石や岩の写真を印刷した布が敷かれていました。
研究者は5〜10分ごとに手回しのハンドルを回し、この布を動かして底の景色を切り替えました。
水槽の上では17台の高精細カメラが、1秒に25コマの速さでコウイカの肌を撮り続けました。
色の袋1個が、画像のおよそ54ピクセルを占めるほどの拡大です。
全身を同時に撮る別のカメラの映像からは、1匹だけで丸1日あまりにあたる27時間分、20万枚を超える画像が集まりました。
チームはこれらの画像を、人工知能の一種(ニューラルネットワーク)で、模様を表す数字の並びに置き換えました。
模様を数字で表せたことで、模様が互いに独立したいくつの方向に変われるのかを数えられるようになりました。
これまで3つの基本タイプにまとめられていたのに対し、今回の個体では、その数は60近くにのぼりました。
しかもチームが使った方法は、ふつう実際より少なめに数が出るものだといいます。
つまりコウイカの模様は、3つの型から選ぶというより、60近いつまみで細かく調整できるものだったのです。
ライター氏も、コウイカの擬態はこれまで考えられていたよりずっと複雑で柔軟だと話しています。
では、背景が切り替わったとき、この模様はどのように変わっていったのでしょうか？
模様の変化にはたいてい1分ほどかかり、その進み方は一定ではありませんでした。
肌は速く変わったかと思うとほとんど止まり、また速く変わり出します。
この「止まっては動く」を何度かくり返した末に、ようやく模様は落ち着きました。
チームは3匹で観察した85回の切り替えについて、止まったあとに動き出す向きを1回ずつ調べました。
すると模様は動き出すたびに、最初に向かっていた方向ではなく、最後に行き着く模様のほうへ進んでいました。
また、完成に近づくほど止まる回数は増え、1回ごとに止まる時間も長くなりました。
そして一歩進むたびに、背景との合い方はよくなっていきました。
筆頭著者の1人で、マックス・プランク脳科学研究所の大学院生セオドシア・ウー氏は、こう話します。
「コウイカはしばしば目標の模様を行き過ぎ、いったん止まり、それから戻ってきました」
ウー氏によれば、コウイカは背景を見て決まった模様へまっすぐ向かうわけではありません。
自分の肌の模様の具合を絶えず受け取り、それを手がかりに変装を直している可能性が高い、というのです。
研究者たちはこれを、ボールを投げる動きではなく、物に手を伸ばす動きにたとえています。
投げたボールは手を離れたら直せませんが、伸ばしている手なら途中で向きを直せます。
コウイカの変装は一発で決まるものではなく、確かめ直すように修正を重ねて仕上がっていたのです。
同じ模様でも「描き方」は毎回ちがっていた
さらに、同じ場面をくり返しても、肌の中身はまったく同じにはなりませんでした。
同じ個体に同じ背景の切り替えをもう一度見せると、最後の模様は人の目にはまったく同じに見えました。
ところが、一緒に広がったり縮んだりする色の袋の組み合わせは、そのたびにちがっていたのです。
ある例では、1回目は約1100個の袋が1つの組としてそろって大きさを変えましたが、2回目にはそれらが15の組に分かれていました。
見た目は同じ絵でも、どの袋をどう組ませて描くかは、毎回組み直されていたことになります。
では、コウイカの肌の変化は、いつもこうした手探りの描き方なのでしょうか？
チームは、擬態とは別の種類の肌の変化も調べました。
コウイカは危険を感じると、体が白っぽくなる反応(ブランチング)を示します。
実験では、研究者の手をコウイカに向けて伸ばし、20cm手前で止めて脅かしました。
別の試行では、水槽の横の画面に映した黒い円を、だんだん大きくしていきました。
マックス・プランク脳科学研究所の博士研究員ドミニク・エバンス氏によると、白くなる反応は擬態とちがって速く、まっすぐでした。
そのためエバンス氏は、擬態とは別の、毎回同じようにくり返せる制御のしくみが使われているとみています。
ただし、白くなった肌は真っ白な無地ではありませんでした。
近くで見ると、それまで見せていた擬態の模様が、うっすらと残っていたのです。
驚いて白くなっている間も、擬態の模様は完全には消えていなかったことになります。
なお、コウイカの肌は小さな突起を立てて手ざわりも変えられますが、今回調べたのは明暗の平らな模様だけです。
また、観察したのは水槽の中の若い個体で、背景は布に印刷した写真でした。
コウイカが自分の模様の具合を受け取っているという点も、研究者は「可能性が高い」という言い方にとどめています。
それでも今回の観察から、コウイカの変装が「見てすぐ出す」だけの反応ではないことが見えてきました。
コウイカは手を伸ばしながら向きを直すように、行き過ぎては戻りつつ、色の袋で海底そっくりの絵を仕上げていたのです。
写真で見るコウイカの姿
参考文献
Scientists learn how colorblind cuttlefish constantly adjust their skin patterns to perfectly match the ocean floor (Earth.com)
https://www.earth.com/animals/scientists-learn-how-colorblind-cuttlefish-constantly-adjust-their-skin-patterns-to-perfectly-match-the-ocean-floor/
ライター
山下 浩介: むずかしい研究を、なるべく分かりやすく伝えたい。専門の言葉はふだんの言葉に置きかえて、身近な例で例える。それで「わかった」「楽しかった」と言ってもらえたら嬉しいです。
好きなのは、通学路や台所や日常の中にある科学。眠っているあいだに記憶が整理される話や、虫の鳴き方に意味がある話のように、読み終わったあとに誰かへ話したくなる研究を探しています。
編集者
ナゾロジー 編集部