スクーリングとシューリングとは？魚の群れ行動の定義・仕組み・利点
スクーリングとシューリングの定義・仕組み・利点を図解でわかりやすく解説。捕食回避、餌探し、泳力向上や群れの選び方まで実例で紹介。
スクーリングとシューリングは、魚に見られる代表的な集団的な行動です。一般に、社会的な理由で個体が一緒にいる状態を「シューリング」と呼び、その集団が一斉に同じ方向へ整然と泳いでいる場合を「スクーリング」と区別します。p365 多くの種で、個体の約4分の1は生涯を通して群れを形成し、約2分の1は一生のどこかで群れを作るとされます。
定義と違い
シューリング（shoaling）：個体が社会的理由（採餌、安全、交尾など）で集まること。必ずしも運動の同期や同一方向の移動を伴わない。
スクーリング（schooling）：群れが方向・速度を揃え、整然と並んで移動する行動。個体間の同期が高く、流線型の編隊や大きな波状の動きなど、視覚的に明瞭なパターンを示す。
行動の仕組み（どうして群れるのか）
- 局所的ルール：魚は近くの個体に基づいて行動を決めます。一般的には「反発（近すぎると離れる）」「整列（向きを合わせる）」「集結（離れすぎると近づく）」という三つのルールで群れの形が作られます。
- 感覚手段：視覚で隣の魚の位置や向きを読み、側線（lateral line）で水流や近接を感知します。化学的な情報や聴覚も加わる場合があります。
- リーダーと情報伝達：餌場や危険方向を知る一部の個体が群れの方向を決めることがあり、その情報は近接個体を通じて素早く伝播します。
利点（群れることで得られる利益）
- 捕食からの防御：集団にいることで個体が食べられる確率が下がる（希釈効果）。また多くの目で周囲を監視できるため、捕食者の接近を早く察知できます（多数の目効果）。捕食者を混乱させる視覚的効果（confusion effect）も働きます。
- 採餌効率の向上：多数で探すことで餌場を見つけやすく、効率的に資源を利用できる場合があります。
- 水力学的利得：編隊の位置取りによっては、個体ごとのエネルギー消費が減ることがあります（ドラフト効果）。これにより長距離移動が可能になります。
- 交尾や社会的学習：繁殖の機会が増えたり、餌の見つけ方や回避行動を群れから学んだりできます。
好みと選択基準
魚は通常、以下のような個体や群れを好みます：
- より大きな群れ（安全性の向上）
- 同種（種間での協調が取りにくいため）
- 自分と似た大きさや外見の個体（泳力や捕食リスクが似るため）
- 健康な個体や（認識できる場合）親族
奇数効果（oddity effect）
群れの中で見た目が目立つ個体は、捕食者に狙われやすくなります。したがって、魚は自分に似た個体と一緒になることを好み、この現象は「奇数効果（oddity effect）」と呼ばれます。色や模様、サイズが異なると、捕食者の標的にされやすくなるのです。
群れのパターンと例
- 偏向した整列（polarized school）：イワシやニシンなどで見られる、前向きに揃った編隊。
- ボール状（bait ball）：捕食者に追われると小魚が丸い塊を作る。捕食者側からは非常に目立つ。
- ミリング（milling）：回転するように群れるパターン。餌場や休息時に見られることがある。
コストと制約
- 群れ内での競争（餌や繁殖相手の取り合い）
- 病気や寄生虫の伝播が速くなる
- 大きな群れは捕食者や漁業に目立ちやすくなる
応用と研究の意義
スクーリングとシューリングの研究は、群集行動の基本原理を理解するうえで重要です。生態学・進化学の基礎だけでなく、群ロボット工学や群知能、漁業管理、海洋保護の設計にも応用されています。
以上のように、スクーリングとシューリングは単なる「たまたま集まる」現象ではなく、個体間の単純なルールと感覚情報に基づいて生じる複雑で適応的な集団行動です。これらは捕食回避や採餌効率の向上など多様な利点をもたらしますが、一方で競争や病気の伝播といったコストも伴います。
このサザナミハギはシューリングをしています。独立して泳いでいますが、つながっていて社会的なグループを形成しているようです
このブルーストライプ・スナッパーはスクーリングをしている。みんなで協調して同じ方向に泳いでいます
スクーリングの様子
魚の中には、ほとんどの時間を群れで過ごしているものがあります。マグロ、ニシン、カタクチイワシなどは、群れている時間が長く、群れから離れると興奮してしまう。マグロ、ニシン、カタクチイワシなどは、群れている時間が長く、集団から離れると興奮する。
流れている魚は、規律と協調性のある群れに変化したかと思うと、数秒後には無定形の群れに戻る。このような変化は、摂食、休息、移動、捕食者の回避などの活動の変化によって引き起こされます。
群れをなしている魚が餌をとるために止まると、群れは崩れて浅瀬になります。群れは捕食者の攻撃を受けやすくなります。群れの形は、魚の種類と魚が何をしているかによって決まる。移動中の群れは、細長い線や、四角形、楕円形、アメーバ状になります。動きの速い群れは通常、くさび形をしており、餌を食べている群れは円形になる傾向があります。
フォレージフィッシュとは、大型の魚や海鳥、海棲哺乳類（鯨類）に捕食される小魚のこと。小魚は群れを形成し、口を開けて泳ぎ、プランクトンをろ過して食べることもある。これらの群れは巨大化し、海岸線に沿って移動したり、外洋を移動したりします。この魚群は、大規模な海洋捕食者にとって集中的な燃料資源となります。
この巨大な集まりが、海の食物連鎖の原動力となっている。飼料魚の多くは遠洋魚であり、水底や水辺ではなく外洋で群れを形成する。捕食者は魚群に注目し、その数と居場所を敏感に把握し、魚群とつながるために、あるいはつながりを保つために、何千キロもの距離を移動しながら、自分自身で群れを作ることもあります。
ニシンは群れをなす魚の中でも特に素晴らしいものです。膨大な数の魚が集まってくる。最も大きな群れは、小さな群れと合流して移動中に形成されることが多い。カスピ海では、長さ100キロにも及ぶボラの群れの「鎖」が回遊しているのが目撃されている。Radakov氏は、北大西洋のニシンの群れは、1立方メートルあたり0.5～1.0匹の魚密度で、最大4.8立方キロメートルを占めると推定しています。これは1つの群れに約30億匹の魚がいることになります。これらの群れは海岸線に沿って移動し、大洋を横断します。ニシンの群れは、比較的一定の巡航速度を維持できるよう、非常に緻密な配置をしている。ニシンは優れた聴覚を持っており、群れは捕食者に対して非常に素早く反応する。ニシンは、動いているスキューバダイバーやシャチのような巡航性の捕食者から一定の距離を保ち、スポッター機から見るとドーナツのような空間を形成します。
大型の捕食魚も群れをなして行動しており、マグロのような回遊性の高い魚や外洋性のサメなども含まれています。イルカ、ネズミイルカ、クジラなどの鯨類は、ポッドと呼ばれる組織的な社会集団で行動します。
学校に通うという行動は、一般的に捕食者に対するメリットと、餌をめぐる競争の激化によるコストとのトレードオフの関係にあると言われています。
学校教育は「創発」の典型的な例であり、個々の魚にはないが学校には備わっている特性がある。創発された特性は、群れのメンバーに進化上の優位性を与え、非メンバーには与えられない。
バルト海の産卵場に向かって高速で移動するニシンの群れの水中映像ループ
餌となる魚の群れは、大型の捕食魚と一緒にいることが多い。ここではギンガメアジの群れがグレートバラクーダを伴っている
捕食者の回避
魚は群れから離れると食べられてしまう危険性があります。魚の群れが持つ、いくつかの反捕食機能が提案されている。
- 混乱効果 - 魚の群れが捕食者を妨害する方法として、MilinksiとHeller（1978年）が提案・実証した「捕食者の混乱効果」が考えられます。捕食者は集団の中から個々の獲物を選び出すことが難しくなります。動いている標的が捕食者の脳に過剰な負荷をかけてしまうのです。「視覚を重視する捕食者にとって、魚群は同じ大きさで銀色をしているので、ねじれたり点滅したりする魚群の中から個体を選び出し、その魚が魚群の中に消えてしまう前に獲物を捕らえるための十分な時間を確保することは困難である」。
- 多眼効果 - 動物の集合体がもたらす2つ目の反捕食効果として、「多眼」仮説があります。この仮説は、集団の規模が大きくなると、捕食者がいないか環境をスキャンする作業を多くの個体に分散させることができるというものです。この効果は、集団に十分な警告を与えるだけでなく、個々人の給餌の時間を増やすことができるかもしれません。
- 希釈効果 - 魚の群れの反捕食効果の第3の仮説は、「出会いの希釈」効果です。希釈効果は数の安全の精緻化であり、混乱効果と相互に作用します。ある捕食者に襲われた場合、大きな群れの方が小さな群れよりも少ない割合で食べられます。ハミルトンは、動物が集合するのは捕食者を「利己的」に避けるためであり、それは隠蔽行動の一形態であると提案した。また、ターナーとピッチャーは、この理論を検出確率と攻撃確率の組み合わせとして捉えました。
群れをなす飼料魚は、常に捕食者の攻撃にさらされています。その一例が、アフリカのイワシの大移動の際に行われる攻撃です。アフリカン・サーディン・ランは、アフリカ南部の海岸線を何百万匹ものシルバー・サーディンが移動する壮大なイベントです。バイオマスの観点からは、東アフリカのヌーの大移動に匹敵すると言われている。
イワシのライフサイクルは短く、2～3年しか生きられない。生後2年ほどのイワシの成魚は、春から夏にかけて産卵のためにアグラスバンクに集まり、何万個もの卵を海中に放出する。成魚になったイワシは、何百もの群れをなしてインド洋の亜熱帯海域に向かって進む。大きな群れになると、長さ7km、幅1.5km、深さ30mにもなります。膨大な数のサメ、イルカ、マグロ、カジキ、オットセイ、さらにはシャチまでもがこの浅瀬に集まってきて、海岸線では餌付けの熱狂が起こります。
脅かされると、イワシは本能的に群れをなして巨大なベイトボールを作る。ベイトボールの大きさは直径20メートルにもなります。餌球の寿命は短く、20分以上続くことはほとんどありません。
アグリアス川岸に残された魚の卵は、海流に乗って北西の西海岸沖に流れ込み、そこで幼魚に成長します。十分に成長した幼魚は、密集した群れを作って南下し、再びアグラス・バンクに戻ってくるというサイクルを繰り返している。
捕食者クロマグロのサイズアップスクーリングカタクチイワシのスクーリング
質問と回答
Q: 魚の群れとは何ですか?
A:群れや浅瀬は魚の集団行動の一種で、社会的な理由から魚の集団が一緒に行動することで、同じ方向に泳ぐことを群れと呼びます。
Q: 魚にとって、群泳はどのようなメリットがあるのですか?
A:魚が群れを作ることで、捕食者から身を守ったり、餌や仲間を見つけたり、一匹で泳ぐよりも速く泳いだり、仲間を認識したりと、多くのメリットがあります。
Q: 一生群れで泳ぐ魚はどのくらいいるのですか?
A: 約4分の1の魚が一生群れを作ります。
Q: 一生群れで過ごす魚は何匹いますか?
A: 約2分の1の魚が一生の一部で群れを作ります。
Q: 魚はどんな群れを好むのですか?
A: 魚は一般的に、より大きな群れ、同種の群れ、自分と大きさや外見が似ている群れ、健康な魚、親類（見分けがつく場合）を好みます。
Q: 魚の群れにおける奇数効果とは何ですか?
A: 奇形効果とは、外見上目立つ群れのメンバーが捕食者に狙われる可能性があることです。魚が自分に似た個体との群れを好むのは、このためかもしれません。
Q: 群れを作ることは、捕食者の防御という点で、魚にとってどのようなメリットがあるのですか?
A: 魚が群れで泳いでいれば、一匹でも食べられる可能性が低くなり、捕食者から身を守ることができます。
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