魚の群れ行動の新たな仕組みを解明(Rules of the School)

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2026-08-26 カリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)

カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究チームは、群れで泳ぐ魚がどのような社会的ルールによって動きを同期させるのかを、計算モデルと仮想現実(VR)実験によって解明した。微小なガラスフィッシュ(Danionella cerebrum)は、周囲の魚全体の平均方向に合わせるのではなく、近くにいる1匹の魚を選んで、その動きをコピーすることが判明した。この「ペア単位の模倣」モデルにより、魚群が形成・分裂する動態を説明・予測できた。さらにVR空間で仮想魚の方向転換を操作すると、実際の魚もモデルの予測通りに反応した。魚は他個体の旋回終了直後を「模倣の機会」として利用し、成魚では高速に反応することも確認された。研究成果は、個体の感覚・運動処理がどのように集団的行動へ結び付くかを解明する足掛かりとなる。

魚の群れ行動の新たな仕組みを解明(Rules of the School)
Researchers examined the dynamics of fish schools and the underlying rules of their social interactions.

<関連情報>

ダニオネラにおける集団運動は、個々の複製相互作用から生じる Collective Motion in Danionella Emerges from Discrete Copying Interactions

Palka Puri, Geoff T. Meyerhof, Julia L. Napoli, David Zada, Matthew Lovett-Barron, and Johnatan Aljadeff
Physical Review Letters  Published 26 August, 2026
DOI: https://doi.org/10.1103/rlkf-vwlc

Abstract

Understanding how animals move as collectives requires knowledge of movement and interaction rules implemented by individuals within such groups. We report that micro glassfish Danionella cerebrum exhibit highly dynamic schooling that is explained by a stochastic model with pairwise copying of swimming direction. We identify discrete time points that correspond directly to these copying interactions, and confirm the model’s predictions by examining the behavior of fish as they school with virtual conspecifics. The model’s success in quantitatively recapitulating group behaviors opens a door to future investigations into models of collective motion where emergent group behaviors are highly dynamic and depend strongly on group size. Furthermore, the interactions in the model serve as candidate computations implemented in the brains of individuals, facilitating future studies into the neuronal mechanisms underlying complex group behaviors.

生物工学一般
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