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鳥の複雑なさえずりと進化的デザイン

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第31回日本動物行動学会のポスター

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鳥の複雑なさえずりと進化的デザイン

  1. 1. 鳥の複雑なさえずりの進化的デザイン     笹原和俊 1,Mar%n  Cody2,Charles  Taylor2     1  名古屋大学大学院情報科学研究科   2  Dept.  of  Ecology  and  Evolu%onary  Biology,  UCLA   sasahara@is.nagoya-­‐u.ac.jp   はじめに  鳥類の中には数百,数千もの多様な音要素から構成される複雑なさえずり(歌)をもつ種がいる.明らかにそれ らの歌の構造はワンパターンでもランダムでもない.このような複雑な歌にはどんなデザイン原理が働いているの だろうか.これは信号の進化を探求する上で重要な問題であるが,まだ分からないことが多い.     本研究では,複雑ネットワークを用いた歌構造の分析手法を提案し,オオムジツグミモドキ(California  Thrasher) の複雑な歌の構造特性を定量化する. 結果 データと解析手法 歌ネットワーク(無向)の構造特性  録音:  カリフォルニア州アマドールとサンタモニカで,オ さえずり ランダムオムジツグミモドキから自発的な歌を長時間録音    歌ネットワークの作り方:  音要素タイプをノード,音要素 ネット ワーク #ノード =182タイプ間の遷移をリンクとして,無向グラフと有向グラフを構成   L 3.15 ≈ 2.98   C 0.21 > 0.03歌ネットワーク(無向)の分析:  平均距離(L),クラスター係数(C),次数分布(P(k))を求め,ランダムネットワークと P(k) <k> =6.4比較    歌ネットワーク(有向)の分析:  5種類の遷移モチーフの 歌ネットワーク(有向)の構造特性  含有量を調べ,ランダムネットワークのそれらと比較     さえずり ランダム アマドールデータの例:  音要素数:  2897,  音要素タイプ:  182  図は歌の一部のソナグラムとその歌ネットワーク   個体間比較   歌ネットワーク L Lrand C Crand S (スモールワールドネス) (無向) =  (L  /  Lrand)  /  (C  /  Crand) アマドール#1 3.15 2.98±0.09 0.21 0.03±0.01 6.62 サンタモニカ#1 2.81 2.58±0.03 0.37 0.09±0.02 3.68 サンタモニカ#2 6.61 3.44±0.04 0.31 0.03±0.01 4.86 歌ネットワーク 一方通行型 ボトルネック型 マージン型 分岐型 砂時計型 (有向) アマドール#1 0.19 (0.01) 0.11 (0.07) 0.01 (0.04) 0.08 (0.07) 0.61 (0.81) サンタモニカ#1 0.37 (0.02) 0.07 (0.11) 0.00 (0.07) 0.07 (0.11) 0.49 (0.70) サンタモニカ#2 0.37 (0.02) 0.07 (0.11) 0.01 (0.15) 0.10 (0.15) 0.43 (0.51) 参考文献 まとめ 1.  K.  Sasahara,  M.  L.  Cody,  D.  Cohen,  and  C.  E.  Taylor,      オオムジツグミモドキの歌はスモールワールド構造を持ち, Structural  Design  Principles  of  Complex  Bird  Songs:   規則と不規則がバランスした遷移多様性を持つ.このような A  Network-­‐Based  Approach,  PLoS  ONE,  2012   複雑な歌は,雄間競争や求愛という信号の使用に関係して2.  笹原和俊,  鳥の複雑なツイートとその進化的デザイン,   進化的にデザインされたものだと考えられる.今後,野外で  「思想地図β  vol.1」(東浩紀編),  ゲンロン,  2010 のプレイバック実験を通じてこれを定量的に探求する.

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