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昼行性は、昼間に活動し、夜間に睡眠またはその他の不活動の期間があることを特徴とする植物および動物の行動の一形態である。昼間の活動に対して使用される一般的な形容詞は「昼行性の」である。動物の活動のタイミングは、気温、視覚による食物収集能力、捕食の危険、および季節などのさまざまな環境要因によって決まる。昼行性は、24 時間以内の活動のサイクルである。概日リズムと呼ばれる周期的な活動は、ツァイトゲーバー以外の外部の合図や環境要因に依存しない内因性のサイクルである。薄明時に活動する動物は薄明薄暮性、夜間に活動する動物は夜行性、夜間および昼間に散発的に活動する動物は昼夜を問わず活動する動物である。
日中に花が開く植物は昼行性、夜間に花が開く植物は夜行性と呼ばれます。花が開くタイミングは、好ましい花粉媒介者が餌を探している時間に関係していることがよくあります。たとえば、ヒマワリはミツバチを引き付けるために日中に開きますが、夜咲くセレウスは大きなスズメガを引き付けるために夜に開きます。
動物
多くの種類の動物は昼行性に分類されます。つまり、昼間は活動し、夜間は活動しないか休息します。[1]一般的に昼行性に分類される動物には、哺乳類、鳥類、爬虫類が含まれます。[2] [3] [4]人間を含むほとんどの霊長類は昼行性です。[5]動物の昼行性を科学的に分類することは、日中の明るい時間帯に活動レベルが明らかに高まることを除けば、難しい場合があります。[6]
昼行性の進化
当初、ほとんどの動物は昼行性でしたが、一部の動物が夜行性になる適応が、多くの動物、特に哺乳類の成功に貢献しました。[7]夜行性への進化により、動物は捕食者をよりうまく回避し、他の動物との競争が少ない状態で資源を獲得できるようになりました。[8]これには、今日の哺乳類が抱えるいくつかの適応が伴いました。視覚は、昼行性と夜行性を切り替えることで最も大きく影響を受ける感覚の1つであり、これは霊長類の目の桿体核の生物学的および生理学的分析を使用して確認できます。[8]これには、色覚を助ける4つの錐体 オプシンのうち2つが失われることが含まれており、多くの哺乳類が二色型になっています。[8]初期の霊長類が再び昼行性に変わったとき、三色型色覚を含むより優れた視覚が非常に有利になり、昼行性と色覚は、ヒトを含むサル目の適応形質になりました。[8]さまざまな類人猿の眼から採取した桿体核のクロマチン分布解析を用いた研究では、霊長類の系統内で昼行性と夜行性の間の遷移が複数回発生し、昼行性への切り替えが最も一般的な遷移であることが明らかになりました。[8]
今日でも、ナイルグラスネズミやゴールデンマントリスなどの小型齧歯類哺乳類や爬虫類など、他の動物の多くの系統で昼行性が再び現れているようです。[7] [4]より具体的には、本来夜行性であると考えられていたヤモリは、昼行性への多くの移行を示しており、現在約430種のヤモリが昼行性を示しています。[4]非常に多くの昼行性の種が記録されているため、より新しい系統のヤモリ種を使用して、昼行性の進化を研究するために比較分析研究が行われています。ヤモリの系統では約20の移行が数えられており、昼行性の重要性が示されています。[4]気候変動、捕食リスク、資源の競争などの強力な環境の影響はすべて要因となっています。[4]ヤモリの例を挙げると、標高の高い場所に生息するメディオダクチルス・アミクトフォリスのような種は、特に寒い季節になると、日中により多くの熱を得てエネルギーを節約するために昼行性に切り替えたと考えられています。[4]
ライト
光は、動物の活動パターンを決定する最も重要な環境要因の 1 つです。[5]光周期または明暗周期は地理的な位置によって決定され、昼間は周囲の光が多く、夜間は周囲の光がほとんどありません。[5]光は、ほとんどの動物の概日リズムを制御する脳の視床下部の一部である視交叉上核(SCN)に最も強く影響を与えるものの 1 つです。これが、動物が昼行性であるかどうかを決定するものです。[9] SCN は、光などの視覚情報を使用して、放出され、多くの生理機能や行動機能に作用するホルモンのカスケードを開始します。[7]
光は動物の概日リズムに強力なマスキング効果をもたらす可能性がある。つまり、光は体内時計を「隠す」または影響を与え、動物の活動パターンを一時的または長期間にわたって十分な光にさらされた場合に長期的に変えることができる。[7] [2]マスキングはポジティブマスキングまたはネガティブマスキングと呼ばれ、それぞれ昼行性の動物の活動を増加させるか、夜行性の動物の活動を減少させる。[2]これは、異なる種類のげっ歯類を同じ光周期にさらしたときに表される。昼行性のナイルグラスラットと夜行性のマウスを同じ光周期と光強度にさらすと、グラスラットの活動が増加し（ポジティブマスキング）、マウスの活動が減少した（ネガティブマスキング）。[2]
環境光の変化が少しでもあれば、哺乳類の活動に影響を及ぼすことがわかっています。南米グランチャコの夜行性フクロウザルの活動に関する観察研究では、夜間の月光量が増えると夜間の活動レベルが上がり、日中の活動が減少することが示されました。 [5]つまり、この種の場合、周囲の月光は日中の活動と負の相関関係にあるということです。[5]これはサルの採餌行動にも関連しており、月光がほとんどまたはまったくない夜があると、サルの効率的な採餌能力に影響し、餌を見つけるために日中にもっと活動せざるを得なくなります。[5]
その他の環境の影響
昼行性は多くの動物種において進化的特徴であることが示されており、昼行性は多くの系統で再現されています。周囲の温度、食物の入手可能性、捕食リスクなどの他の環境要因はすべて、動物が昼行性に進化するかどうか、またはそれらの影響が十分に強い場合は概日リズムを覆い隠し、活動パターンを昼行性に変えてしまうかどうかに影響します。[5]これら3つの要因は互いに関係していることが多く、動物が生き残り繁栄するためには、それらのバランスを見つける必要があります。
周囲温度は夜行性動物に影響を与え、さらには夜行性に変えてしまうことが示されている。これは夜行性動物が代謝エネルギーを節約する方法だからである。[10] [1]夜行性動物は、周囲温度が日中よりも低い夜間に最も活動的になるため、エネルギー的に困難を抱えることが多く、そのため体温という形で多くのエネルギーを失う。[10]概日熱エネルギー（CTE）仮説によれば、摂取するエネルギー（食物と睡眠を通して）よりも多くのエネルギーを消費している動物は、明周期でより活動的になり、つまり日中に活動的になる。[10]これは、実験室環境で行われた小型の夜行性マウスの研究で示されている。十分な寒さと飢餓のストレスの組み合わせにさらされると、マウスは時間的なニッチの切り替えを通じて昼行性に変わり、これは予想通りであった。[10]エネルギー的に挑戦的な小型哺乳類を対象とした別の同様の研究では、昼行性は動物が休息できる保護された場所があり、熱損失が減少する場合に最も有益であることが示されました。[1]両方の研究は、夜行性哺乳類はエネルギー的にストレスを受けると（熱損失と食料の制限により）活動パターンをより昼行性に変えるが、それは捕食も制限されている場合のみであり、捕食のリスクは凍死や餓死のリスクよりも低いことを意味していると結論付けました。[1] [10]
植物
多くの植物は、花を開いたり閉じたりする時期が昼行性か夜行性かである。ほとんどの被子植物はさまざまな昆虫の訪問を受けるため、花は最も効果的な花粉媒介者に合わせて季節を適応させる。[ 11]たとえば、バオバブはフルーツコウモリによって受粉され、午後遅くに開花し始め、24時間以内に花は枯れる。[12]
テクノロジーオペレーション
毎日のサイクルで利用率が高いときと低いときが交互に繰り返されるサービスは、昼行性であると言われています。多くのウェブサイトでは、日中に最も多くのユーザーが利用し、夜間にはほとんど利用されません。あるいはその逆です。運用計画者は、このサイクルを使用して、たとえば、ウェブサイトのユーザーが少ないときに行う必要があるメンテナンスを計画できます。[13]
注記
- ^ すべての人間社会は一般的に昼行性のパターンで組織されており、人間は夜に眠る自然な傾向があります。
参照
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参考文献
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