ピーター・タイヤック: 海洋哺乳類の興味深い鳴き声

ウッズホール海洋研究所のピーター・タイヤック氏が海に隠された秘密「海中の音」について語ります。何百マイルも離れた仲間との交信に、クジラは音や鳴き声をどのように用いているのか？その驚くべき方法を、ミッション・ブルーのステージ上で説明します。

ありがとう 今日は皆さんを

クジラとイルカが奏でる水中音楽の世界へ

お連れしましょう

私たち視覚に頼る種族には

理解の難しい世界です

そこで 理解の助けになればと

図と音を用意しました

視覚的な種として私たちが

シュノーケリングやダイビングで

見る海の中は どんな感じでしょう

遠くまで良く見えませんね

人の目は 空気中では機能しますが

水中では制限され 視界が狭くなってしまいます

海洋哺乳類は

水中世界の探索や仲間との交信に

音を使う方法を

数千万年の歳月をかけて

進化させてきました

イルカやハクジラは エコロケーションを使い

大きなクリック音を出して

海底からはね返る音を聞いて 泳ぐ方向を定めます

また獲物からの反響を聞き

食料の位置を確かめ

ターゲットとなる獲物を選んでいます

海中哺乳類はみんな音で交信します

大きなヒゲクジラは

長く美しい歌を

繁殖活動の際に用い

異性を探し

パートナーを選びます

母子や 互いに関係の深い個体は

鳴き声で互いの所在を確認します

生きる上で 音が非常に重要です

私にとっては未知の世界とも言える

海の動物達の発する音に興味を

持ったのは ある飼育されている

イルカのデータがきっかけでした

イルカが人の出す音を真似ていたのです

先ほど 音を視覚的に表現した図を

使用すると言いましたが

これが最初の例です

時間に対する周波数のグラフで

楽譜みたいなものです

高音は上方に 低音は下方に書かれ

時間の流れは右向きです

これはトレーナーの笛の音で

イルカが芸をちゃんとできたときに

これを鳴らし ご褒美の魚を与えます

「トゥイーーー」という感じの音です

そして こちらが

飼育されている子イルカが

その笛を真似た音です

この音を鼻歌で聞かせた犬や猫が

それを真似て応えたとしたら

とても驚くことでしょう

人間以外で音真似の出来る哺乳類は

稀です　この能力は人間社会では

音楽や言語の発展に重要ですが

人間以外の哺乳類がどうして

そんなことをするのか 不思議です

私は研究生活の殆どを費やし

海洋哺乳類が 情報伝達において

どのように学習を活用し

聞いたことに基づいて応答の仕方を

どう変えているのか

研究してきました

人間以外の霊長類の鳴き声を聴いてみましょう

哺乳類の多くは「コンタクトコール」を持ち

母子がはぐれた時などに使っています

これは リスザルの母子がはぐれた時に用いる

コンタクトコールの例です

お分かりのように

個体差がほとんどありません

対照的に イルカが交信に用いる

「シグネチャーホイッスル」は

個体ごとに大きく異なっています

イルカは鳴き声を学ぶ能力によって

より複雑で特徴的な鳴き声を発展させ

個体を見分けているのです

どんな状況でイルカはこの鳴き声を使うのでしょう

母親と子供の生活を見てみましょう

日常生活の中で

母親が魚を追いかけるのに夢中になり

はぐれてしまうことも少なくありません

はぐれたら 合流しないといけません

この図は イルカの間の最大距離に対して

シグネチャーホイッスルが使われる

割合を示しています

距離が２０メートル以下では

鳴き声を使う頻度は半分以下です

殆どの場合 泳ぎ回っているうちに

互いを見つけます

ところが １００メートル以上離れると

例外なしに全ての母子が

互いを探すのに固有の鳴き声を用いています

この特徴的なシグネチャーホイッスルは

殆どの場合 イルカの一生を通じ

ワンパターンで安定しています

しかし 例外もいくつかあります

母親から巣立った雄イルカは

他の雄イルカと合流することがあり

その協力関係が 何十年と続くこともあります

そして社会的な「絆」を築いたイルカたちの

固有の鳴き声は収斂していき

大変似通ったものになります

この図は組になった２匹の鳴き声を表しています

上の図では ２匹は

「ウープ ウープ ウープ」という

上向きの鳴き声を共有しています

一方 下図では「ウーウッ ウーウッ ウーウッ」という鳴き声です

何が起こっているのでしょう？

イルカは学習プロセスを用いて

新しい社会グループを識別する合図を 発展させているのです

新しい社会的グループのための

新しい識別子を形成する

とても面白いやり方です

少し視点を広げて イルカを

人間の干渉から保護するために

この情報から学べることを

探ってみましょう

この写真を見て下さい

イルカが船に囲まれ その行動が

阻害されているのがお分かりになるでしょう

まずい状況です

しかし イルカの群れに近づく船が

１隻だけの場合であっても

船が2、3百メートルまで近付くと

イルカは鳴き声を挙げ始め

していたことをやめて 寄り添い

船が通り過ぎるのをじっと待つのです

いなくなったら元の行動に戻ります

フロリダのサラソタのような場所では

イルカの群れの１００メートル先を

平均して６分ごとに船が通り過ぎます

それが日常的な光景です

この写真よりはマシな状況と言えるでしょうが

それでもなおイルカの日常生活に

影響を与えているのです

手つかずの環境が残る西オーストラリアで

ラーズ・バイダー氏が研究しています

イルカウォッチングが始まる前と後での

イルカの行動と分布状況を比較したのです

船が１隻の場合 あまり影響はありません

しかし 船が２隻になると

何匹かのイルカは

その領域から去ってしまいました

残ったイルカの間でも 出生率の減少が見られました

船の存在は 全個体数に悪い影響を与えるのです

イルカなど動物の海洋保護区域において

私たちは今以上に 自らの行動に

気を付けなければなりません

これら問題を回避するために

遊覧船やクジラウォッチングの船の数を

制限する必要があるかもしれません

これも覚えておいてください

音は境界に関係なく伝搬します

境界線を引いて ある区域を保護はできますが

化学汚染や騒音は

境界を越えて入り続けるのです

さてここからは話を

局所的で馴染み深い 沿岸環境から

より広域の海で生活するヒゲクジラに変えましょう

よく見慣れているような世界地図です

世界は殆ど青です

海は私たちが思っている以上に

繋がっていることに注目してください

陸上での移動に比べ 海中での移動には

障害物がほとんどありません

海がひと続きであることを示す

ショッキングな実験があります

海洋学者が

南インド洋へ赴き

海中にスピーカーを設置して

音を再生するという

音響実験を行いました

スピーカーから発せられた音は

西はアメリカ東海岸沖合のバミューダ諸島まで届き

東はカリフォルニア州のモントレーへと到達し

同じ音が聞かれたのです

我々は衛星通信で全世界と

通信できる世界に暮らしていますが

それでも 低周波数の音を

地球規模で伝播させる

この海の性質には

とても驚かされます

それぞれの経路で音の伝わる時間は 約3時間です

殆ど地球を半周する距離です

70年代前半に

海洋音響学者のロジャー・ペイン氏が

理論的な論文を発表し

音はこのような広範囲に

伝搬しうることを指摘しましたが

生物学者の多くは信じませんでした

人間が この事実を知ったのは

数十年前に過ぎませんが

クジラたちは 数千万年かけて この海の

驚くべき性質の利用法を

進化させてきたのです

シロナガスクジラと ナガスクジラは

遠くまで伝えることのできる

低周波の音を発します

上の図は

雄が繰り返し発する

一連の複雑な鳴き声です

歌を作るのは繁殖活動の一部で

鳥が歌を歌うようなものです

下図は雄と雌の鳴き声です

これもかなり広範囲に届きます

生物学者たちは

このクジラ達の広域通信について

懐疑的で それは70年代を経て

冷戦が終わるまで続きました

何がそれを覆すことになったかですが

冷戦中のこと 当時は秘密でしたが アメリカ海軍は

ロシアの潜水艦を追跡するシステムを持っていました

陸まで伸びたケーブルに繋がる

深海に設置された水中聴音器があり

ケーブルの先にある基地では

北大西洋全体の音を聞けました

ベルリンの壁が崩壊した後 海軍はこのシステムを

どんな音が聞けるのか調べる

クジラ専門の音響学者たちに開放しました

これはクリス・クラーク氏によるもので

1頭のシロナガスクジラを追跡しています

クジラはバミューダ諸島を通過して

マイアミの緯度まで南下し そして戻ってきています

追跡は43日間続けられ

距離にすると1700キロ

1000マイル以上ですね

この実験でわかったのは

鳴き声は数百マイル先まで届き

クジラは普段 何百マイルも泳ぐことです

クジラは 我々の予想以上に

長距離交信ができる

スケールの大きな海の動物だったのです

温帯や熱帯の海に生息する

シロナガスクジラや ナガスクジラとは異なり

ザトウクジラは 馴染みのある

限られた繁殖地に集中しています

比較的高い 広範囲の周波数を使い

複雑な音を作ります

今お聞きいただいているのは

ザトウクジラによる複雑な歌です

ザトウクジラは歌う能力を発展させる過程で

他のクジラの歌を聞き

聞いた歌に基づいて

自分の歌を変えるのです

鳴き鳥や 先ほどの鳴き真似するイルカと同じですね

だから ザトウクジラの歌は

人間にとっての音楽と同じように

一種の文化なのです

これを示す とても面白い例が

オーストラリアで見つかりました

オーストラリア東海岸の生物学者が

その地域のザトウクジラの歌を録音していました

このオレンジの棒は 東海岸ザトウクジラの

典型的な歌を示します

1995年にはみんな同じ歌でしたが

1996年に違う歌が現れました

この変わった歌は西海岸のクジラに

典型的な歌だったのです

西海岸のクジラの歌は大ヒットし どんどん歌われるようになり

そして 1998年までには

東海岸の歌はすっかり消えて クールで新しい西海岸の歌ばかりを

クジラたちは歌うようになったのです

ちょうど新しい流行のスタイルが

それまでの古くさいスタイルを

すっかり駆逐してしまい

どの局もオールディーズを流さなくなったように

懐メロを歌うクジラは いなくなったのです

これらの歌に対する海の役割をこれからお話します

この音は ザトウクジラから0.2マイル離れた場所で

クリス・クラーク氏が録音したものです

全周波数帯域の音が聞こえます　とても大きい音です

すごく近くに聞こえますね

さてお次は 同じザトウクジラの歌ですが

50マイル離れて録音したものです

聞いてみてください

これです

低周波の音しか聞こえませんね

海の中を長い距離通ってきた

音の残響です

音も大きくありません

ザトウクジラの鳴き声の次に

シロナガスクジラの鳴き声を再生します　少し早回ししています

かなり低周波の音なので

早回ししなければ聞こえません

50マイル先のシロナガスクジラの声です

ザトウクジラには遠すぎましたが

こちらは大きくクリアに聞こえます

同じ声を 500マイル離れた水中聴音機で

録音した音です

他のクジラのノイズが多く入ってますが

微かに聞こえます

さて 今からは

人間が及ぼす影響を考えてみましょう

海で人間が出す騒音といえば

ほとんどは船からのものです

これが船の音です

声を大きくしないと聞こえませんよね

クジラが500マイル先の音に耳を澄ましているところを

想像してみてください

船の音は クジラ同士の交信を

阻害する可能性があるのです

この問題は結構前から知られていました

この図は海中音のテキストからの抜粋です

Y軸は

深海の平均的な環境雑音の音量です

X軸は周波数です

そして 低周波数にある この線は

地球の地震活動による音です

高周波帯にある これらの線は

この周波数帯で大きくなる

上方からの風や波によるノイズです

その中間の 本来は音が良く聞こえる周波数域が

人間の船の騒音に満たされています

考えてみてください　驚くべきことです

クジラが交信するこの周波数域で

全地球的に 騒音の主な源になっているのは

人間の船なのです

遠く離れた何千もの人間の船の音が

集積したものです

次のスライドで クジラの交信範囲に

船の騒音が与える影響を説明します

これがクジラの鳴き声の大きさで

遠くへ行けば行くほど

その音は小さくなっていきます

産業革命以前の海では

このクジラの鳴き声は簡単に検知できました

1000キロ離れても 鳴き声が

騒音よりも大きかったからです

船が発する騒音を

これに加えてみましょう

そうすると 交信可能な範囲は 一気に

1000キロから10キロへ狭まりました

広く散らばった雄と雌が

つがいの相手を見つけるのに この信号を使っているなら

これが絶滅の危機にある種の存続に

与えうる影響を考えてみてください

クジラはまた イルカ同様に

コンタクトコールを使います

ここで セミクジラが交信に用いる

コンタクトコールの音を再生します

この鳴き声は

母子がはぐれてしまったときに

互いを見つけるために用いられます

そこに船の騒音があったらどうなるでしょう

子とはぐれたときに船が来たら

母クジラはどうすると思いますか？

母親の戦略を説明しましょう

母イルカの鳴き声が 下の周波数帯にあり

騒音が重なる帯域にあると

騒音帯域からはずれるように 鳴き声を高くするのです

そうすれば交信はうまくいきます

ペンシルベニア州立大学のスーザン・パークス氏がこの研究をしています

こちらは南大西洋のデータで

70年代に典型的だったコンタクトコールです

2000年には 平均的なコンタクトコールはこうなりました

北大西洋でも同様です

50年代と 2000年

50年を経た比較です

海における人工騒音が酷くなればなるほど

クジラは鳴き声の高くしなければならず

クジラがみんな バスからテノールへと

切り替えたようなものです

時間的にも空間的にもスケールの大きな

人間によって引き起こされた

驚くべき変化です

クジラは騒音を相殺するために

さっき船の音を流したときみたいに 声を大きくするか

静かになるのを待つか

騒音の周波数帯から 音をずらすのがわかりました

大きな声を出したり 高さを変えるのは

相応のコストがかかるだろうし

それでチャンスを逃すこともあり得ます

静寂を待っている間に

交信の決定的なチャンスを逃す可能性もあるのです

私たちは動物たちについて

騒音による生息環境の悪化や

騒音に対して払う多大なコストや

重要な行動を行えなくなる可能性を

懸念する必要があります

とても重要な問題です

喜ばしいことに

船のクジラへの影響を配慮するという面で

心強い進展があります

国連の国際海事機関は

船の静穏化に関するガイドラインを設定する

組織を作り 産業界に対して

船の騒音を小さくする方法を

示すようになりました

そして既に

スクリューのデザインを工夫することで

騒音を90パーセントも減らせることを発見しました

さらに 動力装置を防音し

船体と隔てることで

騒音は99パーセント減らすことが出来ます

取り入れるかどうかは コストと基準の問題です

この組織が船の規格を作り

造船業界が規格に準じて船を作れば

少しずつ 潜在的な問題は

減っていくでしょう

しかし まだ別の問題があります

衝突の問題です

このクジラは 高速で走るコンテナ船を

かろうじてよけて衝突を避けました

衝突に関する問題は深刻です

絶滅危惧種のクジラが毎年 船との衝突で死んでいます

このような事故を減らすことはとても重要なことです

この問題に対する期待のできる２つの対処法をお話します

1つ目はファンディ湾のケースです

これら黒い線は ファンディ湾を

出入りする航路です

色つき部分は航路上で

絶滅危惧種のセミクジラと船が衝突する

リスクのあるエリアを示します

この航路はセミクジラが

夏季に利用する餌場と重なっており

そのことが衝突のリスクを高くしているのです

この事実を放っておけない

生物学者たちは

国際海事機関へ行き

嘆願書を提出しました

「航路を移動してくれませんか？

大事な場所を通っているんです

リスクの少ない所に移せませんか？」

国際海事機関は力強く回答しました

「これが新しい航路です」

航路は移動され

ご覧のように衝突のリスクは減りました

実際に効果が期待できます

リスク回避のため様々な方法を

クリエイティブに 考えられるのです

もう１つ 輸送会社自身による

自主的なアクションをご紹介しましょう

元々は 地球温暖化にかかわる温室ガス排出量を

考慮して取られたアクションです

マースクライン社は競合他社を見て 造船業界では

時間が何よりも重視されていることに注目しました

船はできるだけ急いで目的地に向かいますが

着くと 大抵は待つことになるのです

そこで彼らはスピードを下げる工夫をし

50パーセントも速度を落とすことに成功しました

燃料消費量が30パーセントも減少し

大いに節約することができました

同時に クジラにも恩恵があったのです

速度を落とせば 騒音が減り

衝突のリスクも下げることが出来ます

まとめとして こう言いたいです

クジラは 驚異的な音の世界に

住んでおり 海の音響環境を

利用するよう 数千万年もかけて

進化してきたのです

私たちの行動が 知らず知らずのうちに

彼らにとって極めて重要な活動を

阻害している可能性を

私たちは真摯に考える必要があります

同時に 様々な問題を軽減するため

クリエイティブに解決方法を模索する必要があります

これまで見てきた例は

保護区以外にも我々に取れる方法が

いろいろあることを示していると思います

クジラが安全に交信できる海の環境を 皆で守っていきましょう

有難うございました

(拍手)