基礎生物学研究所の中易知大研究員、八杉公基研究員、渡辺英治准教授らと九州大学の白石壮馬大学院生、内田誠一教授の研究グループは4月12日、3次元コンピュータグラフィックス(3DCG)アニメーションなどのヴァーチャルリアリティ技術を取り入れ、実物とほとんど見分けがつかない「ヴァーチャルメダカ」を作成し、メダカが様々な情報を用いて群れる相手を選択することを解明した。

 一般にマグロやカツオなど海水魚からメダカなどの淡水魚の群れや集団は同一種によって構成されるが、どのようにして同種・異種を判断しているのかわからなかった。これまでの研究では、色やサイズや形などの形態学情報が群れる相手を選択する際に重要な役割を果たすことが報告されてきた。しかし、これまでの研究では形態情報に加えて運動情報を体系的かつ厳密に操作することは技術的に難しく、どの情報がどれほど群れ行動の誘発に寄与しているのかを検証した研究はなかった。

 今回、研究グループは複数の角度から撮影したメダカの写真をもとに実物と酷似したメダカの3次元モデルを作成するとともに、ビデオ映像から自由運動するメダカの動きを数値化し、それに基づきメダカの動きをディスプレイ上で再現することにより、非常にリアルなメダカの3DCGアニメーションを制作した。

 これを用いることで、メダカが色、形、移動軌跡(全体的な動き)、体軸運動(尾ビレなどの局所的な動き)など様々な情報を駆使して、群れる相手を選択することを明らかにした。色、形などの形態情報に加えて、移動軌跡、体軸運動などの運動情報を同時に統制・操作できるヴァーチャルメダカを開発することで従来不可能であった研究が可能になり、動物がどのように同種・異種を判断しているのかなど動物の群れ形成および視覚認知メカニズムの解明につながると期待される。

論文情報:【PLoS ONE】Three-dimensional computer graphic animations for studying social approach behaviour in medaka fish: Effects of systematic manipulation of morphological and motion cues(英文)

九州大学

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大学ジャーナルオンライン編集部

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