2015年05月07日

水の上の走り方、水鳥カイツブリの秘技が明らかに 右足が沈む前に左足を…だけではなかった。ロボットに応用も【ナショナルジオグラフィック日本語版2015年5月7日】

「水上ダッシュ」と呼ばれる求愛ダンスで水の上を走る2羽のクビナガカイツブリ。(Photograph by Paul Souders, Corbis)

 デートって大変、と思っているなら、少なくとも自分がカイツブリでないことを喜ぼう。北米で見られるクビナガカイツブリとクラークカイツブリは、パートナーを魅了して関係を維持するために、オスもメスも一緒に水の上を走らなければならないのだ。

 これら2種のカイツブリは、春の繁殖シーズンの間「水上ダッシュ」(rushing)と呼ばれる行動を見せる。2羽、あるいはそれ以上の集団で動きを合わせ、約7秒間、最長で20メートルも水上を疾走する。水上を歩く能力を持つ脊椎動物としては最大の彼らだが、なぜそんなことが可能なのか、詳しく観察した人はこれまでいなかった。

 2種のカイツブリが重力をものともしない秘密は、1秒間に最高20回にものぼる速い歩数と、指を広げた足で水面を強く打つ力、そして奇妙な足の運びの合わせ技にあることが明らかになった。米国の研究チームが「The Journal of Experimental Biology」誌オンライン版で先月発表した。


足が沈んでからも

「一部の昆虫のように、水上を歩ける生物の多くは非常に小型です。表面張力を利用し、長い足によって体重が分散されるので沈みません」と話すのは、論文の共著者でマサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード大学の博士課程学生グレナ・クリフトン氏だ。

 だが、バシリスク(中央アメリカに生息するトカゲ)やカイツブリなど、より大型の動物になると、表面張力に頼るだけでは無理だという。

 カイツブリの芸当の謎に迫ろうと、クリフトン氏はオレゴン州にあるアッパークラマス湖で観察を開始。水上ダッシュの様子をハイスピードカメラで撮影した。そして、カメラが鮮明にとらえたカイツブリの足の映像を分析し、歩数と足の動きを調べた。

 その結果、カイツブリは1秒間に14〜20歩もの速さで疾走していることが判明。クリフトン氏は、「人間なら、どんなに早くても1秒に5〜6歩でしょう」と話す。

 2種のカイツブリは、走る際にまず足の指を大きく広げて水面をたたく。これで、水に沈まないために必要な力の30〜55%が生み出される。クリフトン氏は、「残りは、水面下で水をかくことで生み出されている」とみる。

水上のバレエダンサー?

 次いで、カイツブリは水から引き上げた足の先を体の外側に向け、弧を描きながら前向きに戻し、また水面をたたく。この動作が繰り返されていた。自身もバレリーナであるクリフトン氏は、「バレエダンサーが完全にターンアウト(脚を横に開く姿勢)をして、耳の高さまで脚を上げるかのようです」と説明する。

 カイツブリがなぜ足を外側に向けるのかはまだ分かっていないという。「水面下で何らかの動きをしていて、その結果として水上からは不安定な足の運びに見えるのかもしれない」とクリフトン氏。

 だが、カイツブリの走り方はロボット工学の世界にこれまでにない応用が可能かもしれない。水上を走るロボットがあれば、洪水などの水害現場や沼地のような環境で行方不明者の捜索・救助活動に使えるだろう。

 従来の水上を走るロボットはバシリスクの動きを元に設計されてきた。しかし研究チームは、「物体がより重い場合、カイツブリのほうが効率のよいモデルになるでしょう」と期待を抱いている。

文=Jane J. Lee/訳=高野夏美
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/042700074/

ttps://archive.is/TfJ5g

posted by BNJ at 22:26 | Comment(0) | 海外の鳥ニュース | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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