鳥はなぜ飛べるのか?5ポイントで徹底解説!~子供の素朴な疑問に~

鳥はなぜ飛べるのか?5ポイントで徹底解説!~子供の素朴な疑問に~

大空を悠々と飛び回る鳥達…

憧れと同時に疑問も抱くはずです。

「どうやって飛んでいるんだろう?」と。この空へのロマンを追い求めてライト兄弟が人類初のフライトに成功させてから、実はまだ100年余りしか経過していません。

いまでも空を自由自在に飛び回ることは難しく、人類は試行錯誤を繰り返しながらチャレンジし続けています。

一方、鳥はずっと前から空を飛んでおり、事実上の空の支配者です。

どうして鳥はあんなにも軽やかに飛べるのでしょうか?

今回はそんな謎を解説していきたいと思います!

Point1:骨

鳥の骨は飛び立つ際、止まる時の応力、飛翔中も気流に耐えるだけの強度が必要になってきます。

しかし、その強度に反して中身はスカスカです。

具体的に言うと中空の筒に多数の支柱が交差する構造をとっています。

(上:鳥の骨 下:人間の骨 引用:飛ぶために進化した鳥達(前編):飛び方・体・翼に至るまで、飛行を追い続けた生物)

画像を見れば一目瞭然で

鳥の骨は中身がスカスカでポッキリいってしまうような印象を持つのに対してヒトの骨は密で頑強な印象です。

鳥の骨は強度と軽量を兼ね備える必要があるため、このような特徴的な構造をしています。

ちなみにこの格子状の骨は無秩序めいたものではなく、補強のために三角形を基本的な形として形作られています。これをトラス構造といいます。

このお陰で鳥類では骨の軽量化に成功しており、その割合は全体重の5-6%程度に過ぎないことが知られています。ヒトにおける骨重量の割合は全体重の20%程度なので、いかに軽いかがわかるかと思います。

骨格系全体としての構造も特徴的で、多数の骨が癒合して骨化しているのは鳥類だけです。特に胸付近にある胸骨や鎖骨の融合化は著しく、胸骨板と呼ばれる飛翔に欠かせない骨格構造を形成しています。

癒合は筋肉と骨との連動時に発生するムダを少なくすることにも寄与しており、これらの特徴的な骨格は飛翔できる鳥類にのみ見られるものです。

Point2:筋肉

鳥の筋肉は骨の退化に反して異常に発達しています。

鳥の筋肉で重要なのは胸筋と鳥口上筋の2つで、それぞれ翼を打ち下ろすときと打ち下ろされた翼を持ち上げる役割を担っています。この2つの筋肉だけでなんと全体重の25-35%を占めています。

ヒトの胸の筋肉は全体重の1%程度しか占めていません。空○科○読本でも指摘されている通り、ヒトが自身で飛翔するためには胸板がめちゃくちゃ厚くないと飛べないと言われているのはこのためです。

ヒトの胸の筋肉では飛翔をするために必要なエネルギーを作り出すことなどできません。

ちなみに鳥類の嘴には歯がありません。歯があると咀嚼ために顎の筋肉が必要になってしまうためです。

このように鳥類は飛翔に関与した筋肉を異常発達させた一方で、それ以外の筋肉を全部投げ売っています。

Point3:心臓

飛翔という激しい運動を行うためには各組織に血液や組織を運搬する心臓の力も強くなくてはなりません。

鳥類はヒトと同様に4室に区切られた構造で、効率的に血液を循環させることができます。

また、同サイズの哺乳類と比べて心臓の鼓動も速く、重量割合も高です。

(引用:鳥が飛べる理由とは? )

Point4:消化器系

鳥類などには“そのう”と呼ばれる食物を一時的に蓄えておくことのできる器官が存在します。

これにより、地上で捉えた餌をその場で消化するのではなく、再び空に舞い戻って安全な場所で消化を行うことができます。

また、大腸と膀胱の退化が進んでおり

未消化物を長く貯めこまないために大腸は短く

重くなる水をためこまないように膀胱がありません

特に鳥類の消化器系で糞の話は外せません。

(車とかにコビりつくとほんとうに面倒ですよね…)

皆さんもご存知の通り、鳥の糞はちょっと特殊で白い部分と黒い部分とがあります。

実はアレは黒い部分は糞で、白い部分はヒトで言う尿に当たることを知っていましたでしょうか?

では、鳥の尿はなぜ白いのでしょうか?秘密は尿酸という物質にあります。

私たち生物は生きていくうえで生じたもしくは摂取した有毒物質を何かしらの形で分解して、加工して、排出する仕組みを備えています。

私たちヒトでは有害物質のアンモニアを一旦、無毒な尿素に変えて、ある程度貯めてから排出を行います。

しかし、上記で触れた通り鳥類は膀胱を持ちません。尿素を貯めることができないのです。また、尿素を排出するには多量の水が必要になります。

飛翔を行ううえで無駄な器官である膀胱をなくし、また多量の水を保有することを避けたい鳥類が選んだ排出方法はアンモニアを尿酸という、水に溶けない物質に変えてから即時排出するという方法でした。

尿酸は尿素とは異なり、排出するために必要な水をあまり必要とせず、またコンパクトな形で存在させることができます。

鳥類は飛翔のためにこの尿酸を使っているので、尿が白いのです。

Point5:肺

鳥類には空気を貯蔵するための気嚢と呼ばれる器官が身体の後部と前部に存在します。

吸い込んだ空気は一旦後部の気嚢に入り、永続的に肺へと酸素が供給される仕組みを作り出しています。逆に肺へと供給された空気は前部の気嚢へとためこまれ、排出されます。

これによって、鳥類は酸素の取り込みを一方通行化することで効率化を行っています。酸素の少ない標高の高い場所でも酸素不足に陥らないのはこのためです。

また、肺自体が肺臓とつながっていて飛翔という激しい運動によって生じた熱を排熱する仕組みも備えています。

これによって鳥は発汗をしなくても体温調節を行うことができます。

鳥類は飛翔という偉業を成し遂げるために他のアイデンティティを全て差し出した、非常にアクティブでユニークな生き物です。

私たちヒトが空を駆け巡るためには鳥類から学ぶべきことがまだまだたくさんあります。

いつかは個人レベルで風を切って空中を飛べたら楽しいかもしれませんね

ではまた!

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