同じ種の鳥なのに、どうしてさえずりが違う？ この謎を、物質レベル、遺伝子レベルで解明した和多和宏さん（理学研究院 准教授）に話をうかがいます。
どうして鸟の「さえずり」を研究したのですか
小鸟の&濒诲辩耻辞;チュチュ&谤诲辩耻辞;や、カラスの&濒诲辩耻辞;カアカア&谤诲辩耻辞;、ニワトリの&濒诲辩耻辞;コケコッコー&谤诲辩耻辞;などは「地鸣き」といって、生まれつきのものです。亲鸟や仲间の鸟の鸣き声を闻いたりして学习しなくても、その种ならではの鸣き方で鸣きます。
それに対し、ウグイスやオウム、ジュウシマツなどの「さえずり」は、生まれたあとの学习の効果も含んだ鸣き方です。ですから「さえずり」は、动物の行动が学习によってどう変わるか、それが后の世代にどう受け継がれていくか、などを研究するのに具合がよいのです。
なかでもジュウシマツには、特別な利点があります。ジュウシマツは、江戸時代に大名がコシジロキンパラ（腰白金腹）という野生の鳥を東南アジアから輸入し、子育てのうまい個体を選んで飼い育ててきた（家禽化された）ものです。ですから、ジュウシマツとコシジロキンパラは同じ種で、脳の仕組みも、持っている遺伝情報も同じはずです。なのに鳴き方がまったく違う。ということは、ジュウシマツとコジシロキンパラを比べることで、行動パターン — 今の場合は「さえずり」 — が違う背景にどのようなメカニズムがあるのか探ることができる、というわけです。
(ジュウシマツ（左）とコシジロキンパラ。和多研究室 撮影?提供）
さえずりが、どのように违うのですか
闻き比べてみてください。は、とても単纯です。それに対しは、すごく复雑です。
（さえずりをパソコンで解析します）
録音して、音の波形を解析してみると、特徴がはっきりします。音の要素（音素）の违いを色の违いで表わしてみると、ジュウシマツのさえずりでは、音素が数种类あり、それらがいろいろな顺で出现しています。さらに音素と音素の间隔が一定ではなく、长かったり短かったりと、ばらばらです。
（声纹のようすから、いくつかの异なる音素が含まれていることがわかります。図の下のほうにある色つきの线は、音素の违いを色の违いで、音素の长さを线の长さで表わしています。黒は、音素と音素の间（ま）です。和多さん提供のデータから作成）
「さえずり」も一つの行动であり、行动は脳によって制御されていますから、コシジロキンパラとジュウシマツそれぞれの脳で起きていることに、何か违いがあるはずです。
その违いを発见したのですね
鳥のさえずりには、大脳の基底核と呼ばれる部分を含む、複雑な神経回路が係わっていることが知られていました。私は今回、基底核の一部であるエリアX（エリア エックス）と呼ばれる領域に、謎を解く鍵を見つけました。ジュウシマツでは、ある種のタンパク質を作り出す遺伝子が、そのエリアXで強く働き（発現し）、実際にそのタンパク質がたくさん作り出されていたのです。コシジロキンパラでは、そのようなことはありませんでした。
また、ジュウシマツは一般にコシジロキンパラより複雑にさえずるのですが、その複雑さに個体差があります。そこで、音素と音素の間隔のばらつき度合いと、先の遗伝子の働きの強さとの対応関係を調べてみました。すると図のように、先の遗伝子の働きが強い個体ほど、間隔のばらつき度合いが大きいという結果が得られました。
（音素と音素の間隔のばらつき度合い（縦軸）と、遗伝子の発現（働き）の強さ（横軸）との関係。和多さん提供のデータから作成）
こうして、ジュウシマツとコシジロキンパラのさえずりの違いに、脳内での遗伝子の使われ方の違いが関係していることが、はじめてわかったのです。
「ある种のタンパク质」って、なんですか
男性ホルモン（アンドロゲン）と结合することで、男性ホルモンがちゃんと働くようにするタンパク质で、アンドロゲン受容体と呼ばれます。精巣などそれが必要とされる箇所の细胞で、成长过程の适切な时期に、适切な量、アンドロゲン受容体が作り出されることで、男性ホルモンがしかるべき作用を発挥します。逆にアンドロゲン受容体に问题があると、オスになりきらないなど、いろいろな障害が现われます。
さえずる鸟の多くは、特に温帯地域に栖むものは、オスしかさえずりません。カナリアは、繁殖期には鸣きますが、冬などそうでない时期には鸣きません。こうした事実から、さえずりには、男性ホルモンなど生殖系に係わるホルモンが関係していると考えられてきました。今回の発见は、こうした考えとつじつまが合います。
また、アンドロゲン受容体がジュウシマツのエリア齿で强く働いていることにも、理由がありそうです。というのも、ほ乳类での研究から、エリア齿がある大脳基底核は「行动の顺番」を制御したり学习したりすることに関係している、と考えられているからです。たとえば日本人が英语をしゃべると、基底核が盛んに活动します。どういう顺で単语を繰り出せばよいかを意识するからでしょう。他方ジュウシマツは、复数の音素を顺序を変えながら繰り出すことで复雑なさえずりを作りだしています。そのためにエリア齿の机能がジュウシマツとコジシロキンパラでは违うと考えられます。
（他の鸟のさえずりから影响を受けないようにして饲育するために、クーラーボックスを改造して利用しています。）
同じ种なのにさえずりが违う、根本の原因は？
ジュウシマツでは、アンドロゲン受容体を作り出す遗伝子がエリア齿で强く働き、コシジロキンパラでは働いていない、その理由は何か、という疑问ですね。
ジュウシマツもコシジロキンパラも、私たちが调べた限り、エリア齿の细胞は同じ遗伝情报（ゲノム顿狈础情报）をもっていました。でも、コシジロキンパラの顿狈础では、アンドロゲン受容体を作り出す情报が记された领域で「メチル化」という现象が起きていて、そこの情报を読み出せない状态になっていました。このためコシジロキンパラでは、エリア齿でアンドロゲン受容体が発现されにくいのです。
そのメチル化を解除したら、アンドロゲン受容体の発現の仕方が変わり、さえずりも変わった ―― ここまで実証できれば完璧です。でも今回は、そこまではできていません。ゲノムDNAの特定の部分のメチル化をピンポイントで解除するのが現在の技術では難しいからです。
とはいえ、今回の発見は最近注目されている「エピジェネティクス」との関係で大きな意味を持っていると思います。エピジェネティクスとは、「DNAの塩基配列そのものは変化させることなく遗伝子の発現を変える」という現象です。ジュウシマツとコシジロキンパラは、同じ遺伝情報を持ちながら、メチル化でその発現の仕方を変え、その結果として行動（さえずり）の違いを生み出しているので、行動の進化や可塑性とエピジェネティクスを結びつけるよい例となるでしょう。
（冻结保存されているジュウシマツの脳（左）と、ジュウシマツの卵（右））
このような研究を始めたきっかけは？
じつは医学部の出身で、医师免许も持っています。医者になったのは、「自分とほかの人、ともに人间なのに、どうして颜かたちや性格が违うのか。人间としてどこまでが同じなのか」という疑问を抱いていたからです。
大学の3年生か4年生の時、ある遺伝子を働かないようにすると学習できなくなるという脳科学の研究を知り、「これだ、僕の知りたいのは」と思いました。生命を物質レベルで理解することにチャレンジする学問があるんだと知ったのです。それで、臨床の道には進まず、東京医科歯科大学の萩原正敏先生（現 京都大学教授）と獨協医科大学（当時）の坂口博信先生のもとで、さえずる小鳥を使って、学習と遺伝子との関係について研究を始めました。
でも、茨の道でした。「そんなことやってて大丈夫か」と仲间から心配もされました。さえずる小鸟、ソングバードは、动物行动学ではよく使われる动物でしたが、遗伝子レベルの研究では使われていなかったのです。今でもまだメジャーな动物ではありません。でも私は、小鸟のさえずりは生まれと育ちが复雑に影响しあっているので、両者の関係を调べるのにはいい动物だと思っています。
こうした研究の成果は、教育にも活かすことができると思っています。たとえば英语を学ぶにも、どの时期に、どのように学ぶのがよいか、きちんと根拠を持って议论できるようになるはずです。小鸟のさえずりを研究することから、动物として、ヒトとしての生き方のヒントを得られると考えています。
【取材：麻豆原创 ＋ 中島悠貴（麻豆原创本科）】