バイオトレモロジー
ゾウは低周波の振動を発し、それが地震波として長距離を伝わり、ゾウの足の感覚器官で感知されます。[ 1 ]

バイオトレモロジーは、生物による機械的振動の生成、分散、受信、およびそれらが行動に及ぼす影響を研究する分野です。これには、振動の生成と検出の神経生理学的および解剖学的基礎、および振動が分散する媒体との関係が含まれます。振動は、振動（地震）通信で使用される信号、またはたとえば獲物の位置を特定するために使用される偶発的な手がかりのいずれかを表すことができます（場合によってはその両方）。既知のほとんどすべてのケースでは、それらは媒体の境界に沿った表面波、つまりレイリー波または屈曲波として伝達されます。[ 2 ] [ 3 ]ほとんどの注目は動物の行動における振動の役割に向けられていますが、植物も音や振動に積極的に反応するため、この主題は植物の生物音響学と共有されています。[ 4 ]他のグループの生物（線虫[ 5 ]など）も、環境を感知するために積極的に振動を生成するか、少なくとも使用すると仮定されていますが、現在それらについてはあまり研究されていません。

伝統的に生物音響学の一部であると考えられてきたが、研究対象となる様相が音と比較して多くの特殊性を持つことから、この分野は近年、積極的に独自に分岐し始めている。[ 2 ]振動によるコミュニケーションは、少なくとも節足動物の間では、音よりも進化的に古く、はるかに普及していると認識されているが、[ 6 ] [ 7 ] 2つの様相は密接に関連しており、重複することもある。[ 8 ]多くの実験的アプローチが2つの分野で共有されているが、生物気象学の分野の科学者は、動物による微弱な振動放出を検出するためのレーザー振動計や、人工的な再生実験のために基質と接触する電磁変換器などの特殊な機器をよく使用する。[ 9 ]

歴史

ヨコバイ類は、求愛行動において振動信号のみを用いることで知られる昆虫群です。また、多くの害虫（写真はアメリカブドウヨコバイ）もヨコバイに含まれており、生物気象学者はこれを基に害虫防除の代替方法を開発しています。[ 10 ]

動物による振動コミュニケーションは数百年もの間観察されてきたが、振動が情報を伝達するという考えは20世紀半ばにさかのぼる。スウェーデンの昆虫学者フレイ・オシアンニルソンは1949年、植物を介して伝達される振動が昆虫のコミュニケーションに役割を果たしていると示唆し、この分野を開拓した。この示唆を実証した彼の研究は、同時代の人々には無視された。なぜなら、多くの動物学者は、そのような小さな動物は固体の基質を介して情報を伝達することは物理的に不可能であると信じていたからである。数十年後、アクセス可能な信号処理技術の出現によって初めて、スロベニアの動物学者マティヤ・ゴガラなどの他の先駆的な個人やグループの研究が、バイオトレモロジーの基礎を確立した。バイオトレモロジーは、少なくとも生物音響学と比較すると、比較的研究の進んでいない分野であり、その理由の1つとして、動物が発する信号のほとんどが、拡張されていない人間の感覚では検知できないことが挙げられる。[ 2 ]

しかしながら、得られた知識の実用化のいくつかの事例は既に利用されているか、積極的に開発が進められており、例えば、振動ノイズを用いた交尾阻害による非化学的な害虫駆除や、隠れた節足動物害虫（木材を食べる昆虫など）の検出などが挙げられる。[ 10 ] [ 11 ]

参考文献

  1. ^ Günther, RH; O'Connell-Rodwell, CE ; Klemperer, SL (2004). 「ゾウの発声から得られる地震波：コミュニケーション手段の可能性？」地球物理学研究論文集. 31 (11): L11602. Bibcode : 2004GeoRL..3111602G . doi : 10.1029/2004GL019671 .
  2. ^ a b c Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (2016). 「バイオトレモロジー」 . Current Biology . 26 (5): R187– R191. doi : 10.1016/j.cub.2016.01.054 . PMID 26954435 . 
  3. ^ Virant-Doberlet, Meta; Čokl, Andrej; Zorović, Maja (2006). 「基質振動を用いた方向感覚：行動から生理学へ」. Drosopoulos, Sakis; Claridge, Michael F. (編). 『昆虫の音とコミュニケーション』 . ボカラトン: CRC Press. pp.  81– 98. doi : 10.1201/9781420039337.ch5 (2025年7月11日現在休止). ISBN 978-0-8493-2060-6。{{cite book}}: CS1 maint: DOIは2025年7月時点で非アクティブです（リンク）
  4. ^ Gagliano, Monica; Mancuso, Stefano; Robert, Daniel (2012). 「植物の生物音響学の理解に向けて」. Trends in Plant Science . 17 (6): 323– 325. doi : 10.1016/j.tplants.2012.03.002 . PMID 22445066 . 
  5. ^ Holbrook, Robert I.; Mortimer, Beth (2018). 「 Caenorhabditis elegansに振動感受性を発見」 . The Journal of Experimental Biology . 221 (15): jeb178947. doi : 10.1242/jeb.178947 . PMID 29903836 . 
  6. ^ Cocroft, Reginald B.; Rodríguez, Rafael L. (2005). 「昆虫の振動コミュニケーションの行動生態学」. BioScience . 55 (4): 323– 334. doi : 10.1641/0006-3568(2005)055[0323:TBEOIV]2.0.CO;2 .
  7. ^ヒル、ペギーSM（2008年）『動物における振動コミュニケーション』ハーバード大学出版局、ISBN 9780674027985。
  8. ^ Caldwell, Michael S. (2014). 「動物のコミュニケーションにおける空気伝播音と基質振動の相互作用」. Cocroft, Reginald B.; Gogala, Matija; Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (編).振動コミュニケーションの研究. 動物のシグナルとコミュニケーション. 第3巻. Springer . pp.  65– 92. doi : 10.1007/978-3-662-43607-3_6 . ISBN 978-3-662-43606-6。
  9. ^ Michelsen, Axel (2014). 「振動コミュニケーションの物理的側面」. Cocroft, Reginald B.、Gogala, Matija、Hill, Peggy SM、Wessel, Andreas (編).振動コミュニケーションの研究. 動物のシグナルとコミュニケーション. 第3巻. Springer . pp.  199– 213. doi : 10.1007/978-3-662-43607-3_11 . ISBN 978-3-662-43606-6。
  10. ^ a b Polajnar, Jernej; Eriksson, Anna; Lucchi, Andrea; Anfora, Gianfranco; Virant-Doberlet, Meta; Mazzoni, Valerio (2015). 「基質伝播振動による行動制御 ― 害虫防除への可能性」(PDF) . Pest Management Science . 17 (1): 15– 23. doi : 10.1002/ps.3848 . PMID 24962656 . 
  11. ^ Mankin, Richard W. (2012). 「害虫管理における音響の応用」. CABレビュー. 7 (1): 1– 7. doi : 10.1079/PAVSNNR20127001 .
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