ミツバチは、なぜ8の字ダンスで花の場所を仲間に伝えられるの？
― 太陽の角度を、体の向きに変換するしくみ
よい花を見つけて巣に戻ってきたミツバチは、真っ暗な巣の中で、8の字を描くように体をふるわせながら踊り出します。地図もなければ、言葉も話せないはずのミツバチが、この「ダンス」だけで、仲間を正確に花の場所まで導けるのはなぜでしょうか。
暗い巣の中には、地図も、窓の外の景色を見る手段もありません。それなのに、ダンスを見た仲間のハチは、巣の外に出るとまっすぐ花のある方向へ飛んでいきます。
花を見つけたハチは、「方向」と「距離」という、目に見えない2つの情報を、いったいどうやって体の動きに変えているのでしょうか。
ダンスの中心を貫く直進部分の傾き（巣の中の「上」からの角度）が、太陽の方向と花の方向のあいだの角度と対応しているとされています。
直進しながら体をふるわせる時間が長いほど、花までの距離が遠いという関係があるとされています。
この「角度で方向を表す」しくみと、「長さで距離を表す」しくみを、順番に見ていきます。
ダンスの角度が、太陽と花の角度を表す理由
ミツバチの巣の中は真っ暗で、太陽そのものを見ることはできません。そこでミツバチは、巣板の上で「重力に逆らう上向き」を、太陽の方向の代わりに使うとしくみだと考えられています。花が太陽の方向から見て右へ40度の位置にあるなら、ダンスの直進部分も、巣板の「上」から右へ40度傾けて踊るというわけです。暗闇の中で他のハチは、この体の向き（振動する方向）を、後ろから触角で感じ取って読み取っているとされています。
太陽は時間とともに空を移動していきます。ミツバチは体内時計を使って太陽の動きを補正しながら、ダンスの角度を更新し続けているとされています。長時間ダンスを続けるハチが、途中で少しずつ角度を変えていく様子が観察されているのは、このためだと考えられています。
ダンスの長さが、距離を表す理由
直進しながら体をふるわせる部分（waggle run）の長さ（時間）は、花までの距離が遠いほど長くなるという関係があるとされています。近い花には短いダンス、遠い花には長いダンスというわけです。この関係を利用すると、ダンスの長さから、おおよその距離を逆算できます。
目に見えない「方向」と「距離」を、角度と時間という、体で表せる情報に変換しているのです。
自分で確かめられること
- 紙に、巣の入口を表す点と、そこから真上への矢印（太陽の代わり）を描く
- 入口から、好きな角度で「花」の位置に印をつける
- 入口と太陽の矢印のなす角度と同じ角度で、別の紙に「ダンスの直進部分」を描いてみる
- 外の世界の角度が、紙の上の角度にそのまま置き換わることを確かめる
ミツバチが暗闇の中で行っているのも、この「外の角度を、別の基準に置き換える」作業だと考えられています。
まとめ
ミツバチの8の字ダンスは、単なる興奮の表現ではありません。太陽と花のあいだの角度を、巣板の「上」を基準にした体の傾きに変換し、花までの距離を、体をふるわせる時間の長さに変換していると考えられています。暗い巣の中でも、この2つの情報だけで、仲間は正確に花の場所へたどり着けるというわけです。
ミツバチは、地図を描いているのではありません。
自分の体そのものを、方向と距離を示す物差しに変えているのです。
体の動きで仲間に情報を伝える例としては、においの道しるべで行列をつくるアリの記事もあわせてどうぞ。太陽の位置を手がかりに方角を知るしくみは、渡り鳥の記事でも説明しています。
もっと知りたい人へ ― 用語・数値・教科書とのつながり中学理科から研究中の話題まで、どのレベルの話かを明示しています
- 中学中学校の理科で習う範囲
- 高校高校の「生物基礎」で習う範囲
- 高校＋高校の教科書の発展・コラム扱いの内容
- 大学高校では習わない、大学の専門科目（動物行動学）の内容
- 研究大学でも「定説」として教わらない、いま研究者が調べている最中の話
中学用語：ミツバチのダンスをめぐる言葉
- 8の字ダンス（waggle dance）：花を見つけたミツバチが、巣の中で行う、方向と距離を伝えるための行動。
- 直進部分（waggle run）：8の字の中央を貫く、体をふるわせながら直進する部分。方向と距離の情報がここに集約されている。
高校式で確かめる：ダンスの角度から、実際の方角を求める
巣板の上での角度から、太陽の方角を基準にした、実際の花の方角を計算してみます。
花の方角 ＝ 太陽の方角 ＋ ダンスの角度（上から時計回りを正とする）
| 太陽の方角 | 観測時点で、真北から時計回りに120度の方角とする |
| ダンスの角度 | 巣板の「上」から時計回りに40度 |
| 花の方角 | 120 ＋ 40 ＝ 160 |
| 結果 | 真北から時計回りに160度の方角 |
直進部分の継続時間が長いほど遠い花を表す、という関係を使って、距離のおおまかな目安を求めてみます。ここでは継続時間1秒あたり、およそ750m遠くなるという、よく紹介される目安の関係を使います。
| 継続時間 | 4秒とする |
| 距離の目安（m） | 750 × 4 ＝ 3000 |
| kmに直す | 3000 ÷ 1000 ＝ 3 |
| 結果 | およそ3000m（3km）先の花 |
※ 継続時間と距離の関係は、種や飛行条件によって数値に幅があるとされ、ここでの750mという値はしくみを理解するための目安です。
160度は、真北からほぼ南よりやや西寄りの方角にあたります。ダンスを見ていたハチは、この計算を頭の中で行っているわけではなく、体で感じ取った角度をそのまま自分の飛行方向に反映させていると考えられています。太陽の方角がわかれば、ダンスの角度から花の方角を割り出せるという関係そのものは、こうして数式でも確認できます。
高校＋ダンスの長さと距離の、おおまかな関係
直進部分（waggle run）の継続時間は、距離が遠くなるほど長くなるという関係が、複数の研究で報告されています。この関係のくわしい比率は、ミツバチの種類や、その日の飛行条件（風など）によっても変わるとされており、いつもまったく同じ数値になるわけではありません。それでも、「長いダンスほど遠い花」という大まかな傾向は、広く確認されています。
大学動物行動学が扱う、ダンス言語の検証
動物行動学の分野では、ミツバチのダンスが本当に方向・距離の情報として使われているかどうかが、長年の研究テーマでした。20世紀半ばにこのダンスの意味を体系的に示した研究がノーベル賞を受けましたが、「ハチはダンスの情報ではなく、においだけを頼りに花を探しているのではないか」という反論も長く続きました。2000年代に入り、小型レーダーでハチの実際の飛行経路を追跡する実験が行われ、ダンスから読み取れる方向・距離どおりの場所へ、ハチが実際に飛んでいくことが確認されたとされています。
研究まだ、はっきりしていないこと
- ダンスに、方向・距離以外の情報（花の質や種類など）がどこまで正確に含まれているかについては、いまも研究が続けられています。
- 暗闇の中で、他のハチがダンスの振動をどのように正確に読み取っているかの詳しい感覚のしくみは、解明が進められている途中です。
- 巣の仲間のうち、実際にダンスの情報を使って花を探しに行く割合や、情報を使わずに自分で探索する行動との使い分けについても、行動生態学の研究が続いています。
小さなミツバチのダンス1つにも、動物行動学と情報科学が交わる、いまも研究が続く豊かなテーマが詰まっています。
教科書とのつながり（レベル別）
| レベル | 科目・単元 | この記事のどこ |
|---|---|---|
| 中学 | 理科・動物の行動 | 8の字ダンス、直進部分の基本用語 |
| 高校 | 生物基礎・動物の行動（発展） | 角度の計算 |
| 高校＋ | 生物・行動と情報（発展） | ダンスの長さと距離の関係 |
| 大学 | 動物行動学 | ダンス言語の検証、レーダー追跡実験 |
| 研究 | 行動生態学（研究中） | 追加情報の有無、感覚機構、情報利用行動の個体差 |
- von Frisch, K. による、ミツバチのダンス言語に関する古典的な研究。
- 動物行動学関連の資料における、8の字ダンスの角度・距離の対応関係に関する解説。
- 小型レーダー（ハーモニックレーダー）を用いた、ミツバチの飛行経路追跡実験に関する研究レビュー。
※ ダンスの角度・時間と、方向・距離の対応関係の数値は、しくみを理解するための目安です。実際の値は種や条件によって幅があるとされています。
※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための概算・目安です。実際の値は種や個体、観測条件によって幅があるとされています。