神経科学：ショウジョウバエの脳の完全な地図 | Nature | Nature Portfolio
約140,000のニューロンと5,000万以上の接続を含む、ショウジョウバエの脳全体の最初の配線図が、今週のNatureに掲載される。この地図は、FlyWireコンソーシアムによる論文コレクションの一部である。この研究により、脳の機能について、これまでよりも詳細に研究する機会が提供され、他の種の脳のマッピングへの道が開かれる。 さまざまな高度な行動の基盤となる脳機能は、ニューロンの活動とそれらの脳細胞間の接続によって駆動される。これらの接続をマッピングすることで、脳の働きに関する洞察が得られる。キイロショウジョウバエ（学名：Drosophila melanogaster）は、生物医学研究で一般的に使用されるモデル生物であり、神経回路の完全な配線図を作成するための理想的な出発点である。ショウジョウバエの脳には、人間の脳の100万分の1程度のニューロンしか存在しないが、飛翔やナビゲーションから
生態学：タコと魚の狩猟グループにおける共同リーダーシップ | Nature Ecology & Evolution | Nature Portfolio
一部のタコや魚の種類が共同で獲物を狩る際にリーダーシップを共有しているように見えることを報告する論文が、Nature Ecology & Evolutionに掲載される。この発見は、タコと魚の洗練された異種間の社会生活に対する理解を広げるものである。 タコは通常、孤独な動物と考えられているが、ヒメジ（ヤギウオ）やハタなど数種の魚類を含む異なる魚類種とともに、軟体動物や甲殻類などの共有の獲物を狩るために集団で行動することが観察されている。これまでの観察では、タコが狩りを先導し、魚は通常それに従うことが示唆されていた。タコと魚の間のより複雑なグループ間相互作用が示唆されているが、それを記録することは難しいとされている。 Eduardo Sampaioらは、紅海でのスキューバダイビング探検中に、タコと魚の狩猟グループを追跡した。著者らは、1匹のワモンダコと、マルクチヒメジやアカハタなど異なる種類
惑星科学：月の南極には太古のマグマオーシャンの痕跡が残っている | Nature | Nature Portfolio
インドの月探査機「チャンドラヤーン3号（Chandrayaan-3）」ミッションのデータを使用して月の南極域の高緯度地域で月の土壌を分析したところ、マグマの海（マグマオーシャン）の痕跡の存在が示唆されると報告する論文が、Natureに掲載される。 これまでの月の地質学の研究は、主にアポロ計画のような月の中緯度地域へのミッションで採取されたサンプルに頼ってきた。しかし、2023年8月、インドの着陸機「ヴィクラム（Vikram；チャンドラヤーン3号ミッションの一部）」が月の南極付近に軟着陸に成功した。その後、ローバー「プラグヤーン（Pragyan）」が搭載したアルファ粒子X線分光計を用いて、月の表層103メートルの区間のさまざまな地点で23回の測定を行い、月のレゴリスの元素組成を測定した。 Santosh Vadawaleらは、プラグヤーンの測定値を分析し、着陸機周辺の月のレゴリスには比較的均
進化：ホミニンの小さな体の初期の進化 | Nature Communications | Nature Portfolio
インドネシアのフローレス島、マタ・メンゲ遺跡で新たに見つかった約70万年前のホミニン（hominin；ヒト族）の歯と前腕の化石は、初期のホミニンが、以前考えられていたよりもさらに小柄な体型を持っていたことを示唆する論文が、Nature Communicationsに掲載される。この発見は、東南アジアのホミニンの小柄な体格の進化に光を当てるものである。 インドネシアのフローレス島には、約6万年前に生息していた身長約1メートルの非常に小さなホミニン（Homo floresiensis）、通称「ホビット」が生息していた。この地域の他の動物も、小さな体のゾウの仲間や巨大なラットの仲間など、異常な体の大きさを示すことが知られていたが、東南アジアのホミニンの動物がどのようにしてこれほど小さく進化したのかについては、まだ多くの議論がある。マタ・メンゲから発見されたこれまでのホミニンの化石には、顎の骨と歯
バイオメカニクス：カブトムシの翅のメカニズムがロボットデザインにインスピレーションを与える | Nature | Nature Portfolio
カブトムシがどのように後翅（こうし）を展開と収納するのかを分析したところ、そのプロセスは受動的であり、筋肉活動を必要としないことがわかった。今週のNatureに報告されるこの発見は、飛行するマイクロマシンの設計改善に役立つ可能性がある。 空を飛ぶ昆虫の中で、カブトムシは最も複雑な翅（はね）の仕組みを持っており、エリトラと呼ばれる一対の硬い前翅（ぜんし）と、繊細な膜状の後翅という2組の翅を持つ。翅の折り紙のようなひだについては広範な研究があるが、後翅をどのように展開および収納するかについてはほとんど知られていない。これまでの研究では、甲虫の後翅の付け根の動きは胸部の筋肉によって駆動されると理論づけられているが、この理論を裏づける実験的証拠は不足している。 Hoang-Vu Phanらは、高速カメラと動的に類似した飛行ロボットを組み合わせて、これまで解明されていなかったこの研究領域に取り組んだ
天文学：JWSTが観測した巨大惑星 | Nature | Nature Portfolio
近隣の約35億年前に誕生した太陽型星を周回する「スーパー木星」巨大系外惑星の発見を報告する論文が、Natureに掲載される。JWST（James Webb Space Telescope；ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡）による観測は、この恒星を周回する惑星が存在するという過去の予測に基づいて行われた。しかし、新たに発見された惑星の性質は、この星系に関するこれまでの分析とは異なっている。 地球からわずか3.6パーセク（1パーセクは、約3.3光年）しか離れていないEpsilon Indi A（イプシロン・インディA）は、主系列星（水素燃焼星）であり、太陽（G型黄色矮星）よりもわずかに低い温度で燃焼するオレンジ色の矮星である。この恒星に関するこれまでの分析から、巨大惑星が存在する可能性が指摘されていたが、直接の観測は行われていなかった。Elisabeth Matthewsらによって報告されたJW
古生物学：初期の小型哺乳類は成長がゆるやかだったかもしれない | Nature | Nature Portfolio
初期の小型哺乳類は、現代の同程度の大きさの哺乳類よりも寿命が長く、発育期間も長かった可能性があるという論文が、Natureに掲載される。スコットランドで発見された、ジュラ紀中期（約1億6600万年前）のネズミサイズの生物の骨格化石に基づくこの発見は、この時期に哺乳類の発達に重要な変化が起こったことを示唆している。 現代の哺乳類は通常、幼少期には急速に成長するが、大人になると成長が止まる。成体の体格が小さい種は一般的に、体格の大きい種よりも発育が早く、成熟が若く、寿命が短く、出産数が多い。哺乳形類（初期の哺乳類とその最も近い絶滅親類）は、成体の体格が非常に小さかった（100グラム未満）が、寿命も長く、成長速度も現在の小型哺乳類より遅かった。しかし、このパターンの出現とその時期を理解することは、幼生化石の不足のために困難であった。 Elsa Panciroliraらは、スコットランドのスカイ島
コンピューターサイエンス：生成AIのデータで訓練されたAIモデルが崩壊する可能性 | Nature | Nature Portfolio
AIが生成したデータセットを次世代の機械学習モデルの学習に使用すると、その出力が汚染される可能性があることを報告する論文が、Natureに掲載される。この研究は、数世代以内にオリジナルのコンテンツが無関係のナンセンスなものに置き換えられてしまうことを示しており、AIモデルの学習に信頼性の高いデータを使用することの重要性を示している。 大規模言語モデル（LLMs；Large Language Models）のような生成AIツールの人気は高まっており、主に人間が生成した入力を使って訓練されてきた。しかし、これらのAIモデルがインターネット上で普及し続けるにつれ、コンピュータが生成したコンテンツが、再帰的ループの中で他のAIモデル、あるいは自分自身を訓練するために使用される可能性がある。 Ilia Shumailovらは、AIモデルがどのようにモデル崩壊を起こすかを説明する数学モデルを提示してい
環境：機械学習による気象と気候予測の改善 | Nature | Nature Portfolio
正確な気象予測と気候シミュレーションの両方が可能な機械学習モデルに関する論文が、今週のNatureに掲載される。NeuralGCMと名付けられたこのモデルは、既存のいくつかの気象と気候予測モデルを凌駕し、従来のモデルよりも計算力を大幅に節約できる可能性を秘めている。 大循環モデル（GCM；General circulation models）は、大気、海洋、陸地の物理的な過程を表すもので、気象と気候予測の基礎となっている。長期予測にまつわる不確実性を減らし、異常気象を推定することは、気候緩和と適応を理解するための鍵となる。機械学習モデルは、計算コストを削減できるという利点があり、気象予測の代替手段として提案されてきたが、長期予測に関しては、GCMほど性能が高くないことが多い。 Stephan Hoyerらは、機械学習と物理学に基づく手法を組み合わせたモデル、NeuralGCMを設計した。こ
惑星科学：月の地下に探索できそうな洞窟の通路を発見 | Nature Astronomy | Nature Portfolio
月面の開いているピット（縦孔）から、探索できそうな地下洞窟の通路が生じている証拠を報告する論文が、Nature Astronomyに掲載される。この発見は、月の地質学と、将来の月面への有人ミッションにおけるシェルターとしての役割に関する洞察を提供するものである。 月の表面には、200以上の縦孔が見つかっており、そのうちのいくつかは「スカイライト（天窓）」と呼ばれ、その下にある溶岩チューブの崩落によって形成されている。利用できる溶岩チューブや通路は、地表よりも温暖な環境を提供する可能性がある。しかし、それらが地下に大きな容積を持つ洞窟への到達を可能にするかどうかは不明である。 Leonardo Carrer、Lorenzo Bruzzoneらは、Lunar Reconnaissance Orbiter（LRO；ルナー・リコネサンス・オービター〔米国の月探査機〕）のレーダーのデータを用いて、M
音楽：1950年以降、歌のメロディーがよりシンプルになる | Scientific Reports | Nature Portfolio
米国のビルボードの年間シングルチャートで、毎年最も人気のある曲のメロディーの複雑さが1950年以降減少していることを示唆する論文が、Scientific Reportsに掲載される。 今回、Madeline Hamiltonと Marcus Pearceは、1950年から2022年までの間、毎年米国のビルボード年間シングルチャートで上位5位までにランクインした曲の最も主要なメロディー（通常はボーカルメロディー）を分析した。その結果、1秒間に演奏される平均音符数が増加するにつれて、曲のリズムと音程配列の複雑さが減少していることが明らかになった。また、メロディーの複雑さは、1975年と2000年の2回に顕著な減少が見られ、1996年にも小さな減少が確認された。著者らは、1975年に起こったメロディーの変化は、ニュー・ウェーブ、ディスコ、スタジアム・ロックといったジャンルの台頭を表しているのでは
考古学：物語を伝える最古の壁画に関して新たな結論を導き出した年代測定法 | Nature | Nature Portfolio
インドネシアのスラウェシ島の洞窟の中で見つかっていた、野生のブタと戯れる人間らしき姿が描かれた壁画の年代測定が行われた結果、この壁画は少なくとも5万1200年前のものと推定され、物語を伝える洞窟壁画としてはこれまでに報告された中で最古のものである可能性が浮上した。このことを報告する論文が、Natureに掲載される。今回の年代測定には、標準的な洞窟壁画の年代測定法ではなく、新しい方法が用いられた。これにより、スラウェシ島の数々の洞窟壁画についてこれまでに推定されていた年代が、少なくとも5700年さかのぼることになった。今回の知見は、人類史上、芸術作品の中に人間らしき姿と動物を描写することと、複数の物体によって構成された光景を用いることの起源が、これまで考えられていたよりも古いことを示唆している。 先史時代の岩窟壁画は、初期人類の文化を洞察する重要な手掛かりを与えてくれるが、これらの芸術作品の
考古学：チベット高原でデニソワ人が活動していたことを示す動物の骨 | Nature | Nature Portfolio
デニソワ人は、ヤギの一種であるブルーシープなどの動物を屠殺して食べることで、チベット高原で生き延びていたことを示唆する論文が、Natureに掲載される。今回の研究は、デニソワ人の行動を浮き彫りにし、彼らが過酷で変わりやすい環境にどのようにして適応していたかを明らかにしている。 古代人の絶滅種であるデニソワ人は、ネアンデルタール人と近縁で、更新世の末期にかけてユーラシア大陸東部の広範な地域で生活していた。今回、Huan Xia、Frido Welkerらは、デニソワ人が住んでいたことが知られる標高の高いチベット高原の白石崖溶洞（Baishiya Karst Cave）から発掘された2500点以上の骨を調べた。今回の研究では、分子解析と視覚的解析を組み合わせて用いることで、ほとんどの骨がブルーシープ（バーラルとも呼ばれるヤギの一種で、現在のヒマラヤ山脈でよく見られる）のもので、他の断片は肉食動
気候変動：加速するジュノー氷原の氷河減少 | Nature Communications | Nature Portfolio
2005年以降、アラスカのジュノー氷原における氷減少の速度が、過去250年間と比べて加速していることを報告する論文が、Nature Communicationsに掲載される。2015～2019年の氷河面積の縮小速度が、1979～1990年の5倍に達していたことが明らかになった。著者らは、この傾向が続けば、氷河の後退が回復可能な転換点を超える可能性があるという見方を示している。 氷河や氷原では、気候に起因した氷の減少が起こっており、これが海水準上昇の一因であることが示されている。そして、アラスカは、2100年までの間、この影響をもたらす最大の地域的要因であり続けると予想されている。アラスカの氷河は頭でっかちな（標高が高いほど面積が大きい）ものが多く、台地上に位置しているため、気候の変化に対して特に脆弱だ。また、アラスカの氷河は、これらの要因のために、閾値挙動を示しやすくなっており、そのため、
人工知能：大規模言語モデルのハルシネーションを検出する | Nature | Nature Portfolio
大規模言語モデル（LLM）によって生成された応答の意味の不確実性を測定してLLMのハルシネーションを検出するという方法について報告する論文が、今週、Natureに掲載される。この方法は、LLMの出力の信頼性を高めるために使用できるかもしれない。 LLM（ChatGPT、Geminiなど）は、人間の言語を読み取って自然な言語を生成する人工知能システムだ。しかし、こうしたシステムは、生成されたコンテンツが不正確であったり、意味をなさなかったりする「ハルシネーション」が起こりやすい。LLMがどの程度ハルシネーションを起こす可能性があるかを検出することは難しい課題となっている。LLMの応答の提示のされ方によっては、もっともらしく見えることがあるためだ。 今回、Sebastian Farquharらは、LLMによって生成されるハルシネーションの程度を定量化して、LLMが生成する内容が正確である可能性
火星の火山で検出された朝の霜 | Nature Geoscience | Nature Portfolio
火星の古代火山の山頂で、寒い朝に水の霜が観測されたことを報告する論文が、Nature Geoscienceに掲載される。この知見は、このような巨大火山における局所的な大気の循環が火星の表面と大気の間での活発な水の交換に果たす役割を裏付けている。 タルシス高地は火星の熱帯地域に位置する台地で、高さ21キロメートルのオリンポス火山など、太陽系で最大かつ最も高い火山のいくつかが含まれるが、これらの火山の地質学的特徴は一見すると休眠状態にあるように見える。探査機により、タルシス台地の火山の上空で水の氷の雲が観測され、水蒸気量が局所的に増大していることが測定されたことから、この地域で活動的な水循環が起きている可能性が示唆された。しかし、熱帯地域の表面の平均的な条件は水の霜の形成を促すようなものではなく、このような低緯度地域で凝結が起きることを示す直接的な観測証拠も限定的であった。 今回、Adomas
動物学：アフリカゾウは名前のような呼び方で互いを呼び合う | Nature Ecology & Evolution | Nature Portfolio
野生のアフリカゾウ（Loxodonta africana）はヒトが使う個人の名前のような呼び方で互いを呼び合っているとみられ、これは呼び掛ける相手が発する音声を真似たものではなさそうであることを示した新たな論文が、Nature Ecology & Evolutionに掲載される。 イルカやオウムのような非ヒト動物種は、呼び掛ける相手が発する音声を真似て互いに呼び合うことが観察されているが、名前を使って互いに呼び合うことが知られているのはヒトだけである。 今回、Michael Pardoらは、1986～2022年にケニアのアンボセリ国立公園、サンブル国立保護区、およびバッファロー・スプリングス国立保護区において、野生のアフリカゾウの雌と仔の群れで発せられた「ランブル」と呼ばれる長い重低音の呼び声の録音469件を、機械学習法を用いて解析した。機械学習モデルは、これらの呼び声の27.5％の受け手
人工知能：リソース不足の言語も翻訳するメタ社のAIツール | Nature | Nature Portfolio
200もの言語を翻訳できるメタ社の人工知能モデルに用いられている技術について記述した論文が、今週、Natureに掲載される。このAIモデルは、機械翻訳という手法による翻訳が可能な言語の数を増やす。 ニューラル機械翻訳モデルは、人工ニューラルネットワークを利用して言語を翻訳する。こうしたモデルは通常、その訓練に使用するためにオンラインでアクセス可能な大量のデータを必要とする。ところが、そうしたデータが一般公開されていない、安価でない、あるいは多くの人々が利用できないといった事情のある一部の言語、すなわち「低リソース言語」が存在している。ニューラル機械翻訳モデルの言語出力を増やす、つまり翻訳できる言語の数を増やすと、このモデルによる翻訳の品質に悪影響が及ぶ可能性がある。 今回、Marta Costa-jussàとNo Language Left Behind（NLLB）チームは、ニューラル機械
地球科学：地球の水循環が40億年前に始まっていた証拠 | Nature Geoscience | Nature Portfolio
海水面上に現れた淡水と陸地塊に関する最古のものと考えられる証拠から、地球の水循環は、少なくとも40億年前には始まっていた可能性があることを報告する論文が、Nature Gescienceに掲載される。 地球上の水は、水循環というシステムの中で、蒸発や降水などの過程を通して、陸地、海洋、大気の間を移動している。地球史の初期には、淡水の利用可能性と水循環の開始が、初期生命の発達に必要な環境に寄与していた可能性がある。しかし、水循環がいつ始まったかはよく分かっていない。 今回、Hamed Gamaleldienらは、西オーストラリアのジャックヒルズで得られた鉱物で、32～42億年前に地球の初期の大陸塊を構成していた岩石の中で形成されたジルコンの酸素組成を測定した。これらのジルコンの酸素同位体組成の分析の際に、Gamaleldienらは、高温の溶けた岩石が形成時に水と接して成長した証拠が保存されて
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