1. 休めない うみを、どうして こえようと するの?
1. 降りて休めない海に、陸の鳥はなぜ飛び出せるのか
1. 水面で休めない陸鳥は、どうやって長い海越えを続けるのか
うみの 鳥は、うみの 上に うかんで 休んだり、さかなを とったり できます。でも、りくの 鳥は それが できません。うみを こえる あいだは、とびつづけるしか ないのです[1]。
むかしは、大きな りくの 鳥が こえる うみは、100キロメートルより みじかい ところだけだと 考えられて いました[1]。
ところが、鳥の からだに 小さな そうちを つけて、いばしょを しらべる ぎじゅつが すすみ、考えが かわりました。シギの なかまの 1わは、5グラムの そうちを つけて、11日間の ひこうが わかったのです[2]。
5グラムは、1円玉 5まいぶんの おもさです。
海鳥なら、海面に浮かんで休んだり、魚をとったりできます。けれども陸の鳥は、水の上で休むことも食べ物をとることもできません。だから海を渡る間は、飛び続けるしかありません[1]。
長いあいだ、大型の陸鳥が越える海は100キロメートルに満たない短いところだけだと考えられてきました[1]。その見方を変えたのが、小さな追跡装置です。オオソリハシシギの若い個体には、重さ5グラムの太陽電池式の衛星送信機が尾羽の付け根につけられ、人工衛星(アルゴスシステム)で位置が調べられました[2]。5グラムは、1円玉5枚ぶんです。
その記録から、11日間・8425マイルの無着陸飛行が分かりました。降りられない海を、鳥たちは確かに飛び越えています。では、何を頼りに、そんなに長く飛べるのでしょうか。
海鳥と異なり、陸鳥は水面で休息も採餌もできない。そのため海を渡る間は、無着陸で飛び続けなければならない[1]。この制約があるので、大型の陸鳥が越える海は100キロメートル未満の短い距離に限られると、長く見なされてきた[1]。
この見方が覆ったのは、追跡技術の進歩による。USGSによれば、B6には5グラムの太陽電池式衛星送信機が尾羽の付け根(rump)に取り付けられ、アルゴスシステムで位置が特定された。その結果、アラスカからタスマニアまで11日間の無着陸飛行だったことが示された[2]。別の論文は、オオソリハシシギの太平洋横断を1万1000キロメートル以上の無着陸飛行と記している[6]。
8425マイルは、1マイルを約1.61キロメートルとして計算すると約1万3500キロメートルである。11日を264時間とすると、単純に割った平均は時速約51キロメートルになる(途中で速さが変わるので、これは平均の目安にすぎない)。では、休めない飛行の「消費」を、鳥はどう抑えているのか。
2. かぜや のぼる くうきを、どう つかうの?
2. 風と上昇気流を使って、羽ばたく力を節約する
2. 風と上昇気流を利用して、飛行のエネルギー消費を下げる
マックスプランク動物行動研究所などの けんきゅうチームは、大きな りくの 鳥 5しゅの いどうを しらべました。すると、どの 鳥も かぜや 上に のぼる 空気の ながれを つかって、ちからを へらして いました。わたりの みちすじまで かえる 鳥も いました[1]。
上に のぼる 空気に のると、うみの 上から さいだい 1キロメートルまで 上がれます。そこから、はねを ひろげて すべる ように とぶと、はばたく ちからを つかわずに すみます[1]。
タカの なかまの 大きな 鳥は、東シナ海を 700キロメートル こえます。かかる 時間は 18時間ぐらいです[1]。
すべり台で たとえると、のぼる 空気は、上へ のぼる エスカレーターです。ただし 本当は、空気の ながれは 目に 見えず、いつも あるとは かぎりません。
ドイツのマックスプランク動物行動研究所などのチームは、5種の大型の陸鳥にGPSをつけて追跡しました。すると、どの鳥も風と上昇気流を使って、飛ぶのにかかる力を減らしていました。渡りの道すじそのものを、風に合わせて変える鳥もいました[1]。
上昇気流に乗ると、鳥は海面から最大1キロメートルの高さまで上がり、そこから翼を広げて滑るように進めます[1]。羽ばたかずに進む分だけ、体の燃料の減りが小さくなります。
たとえば、タカの仲間の大型の鳥(英名 Oriental honey buzzard)は、秋の渡りで東シナ海の700キロメートルを、約18時間休まずに飛びます[1]。700を18で割ると時速約39キロメートルで、これは平均の目安です。
エスカレーターにたとえると、上昇気流は「上りのエスカレーター」です。ただし空気の流れは目に見えず、いつも都合よくあるわけではありません。では、鳥はどんな日に出発するのでしょうか。
マックスプランク動物行動研究所などの研究チームは、5種の大型陸鳥のGPS追跡データを解析し、すべての鳥が風と上昇気流を利用して飛行のエネルギー消費を減らしていること、渡りのルートまで調整する鳥がいることを報告した[1]。
上昇気流を使えば、鳥は海面から最大1キロメートルまで上昇し、そこから滑空してエネルギーを節約できる[1]。羽ばたき飛行は筋肉を使い続けるので、休めない海の上では、翼を動かさない時間が長いほど有利になる。一例として、タカの仲間の大型の鳥(Oriental honey buzzard)は、秋の渡りで東シナ海の約700キロメートルを約18時間で飛ぶ[1]。距離を時間で割ると時速約39キロメートルになるが、これは平均で、滑空と上昇の繰り返しの中身までは示さない。
ただし、上昇気流や追い風は、海の上でいつも得られるとは限らない。その条件が悪い日に飛び出せば、同じ距離でも消費は増える。ならば、鳥は出発する日そのものを、風や天気で選んでいるのではないか。
3. いつ とびたつかを、てんきで きめて いるの?
3. 出発の日を天気で選び、体に脂肪をためておく
3. 出発日の選択と出発時の体:風を読み、脂肪を積む
オオソリハシシギは、とびたつ 日を、てきとうに きめるのでは ないようです。2しゅうかんぐらいの 間に、いちばん かぜや てんきが よい 日を えらんで 出ると、アメリカの けんきゅう チームは 見て います[3]。
太平洋の かぜは、広い はんいで つながって いる ようだと 言われて います。その かぜが、鳥の とびやすい みちを つくって いる かも しれません[3]。
もう ひとつ、からだの じゅんびも あります。とびたった オオソリハシシギは、体重の 半分より 多くが あぶらでした[6]。あぶらは、ながく とぶ ための ねんりょうです。
ただし、鳥が どうやって 太平洋ぜんたいの てんきを しるのかは、まだ 分かって いません。
オオソリハシシギは、出発日を適当に決めているのではないようです。アメリカ地質調査所(USGS)の発表によると、出発を待っていた鳥たちは、最終的に、風などの大気の条件がもっとも良くなる日を選んで飛び立ちました。その「窓」は約2週間でした[3]。
また、太平洋の広い範囲の風のパターンは、たがいに関連している(テレコネクション)ようです。鳥はこの関連を使って、効率のよい進路を選んでいる可能性があると説明されています[3]。
体の準備も、同じくらい大切です。太平洋を横断する飛行に出発したオオソリハシシギは、体重の半分以上が脂肪でした。一方、燃料をためている最中の個体は、体重の半分近くが水分でした[6]。飛び立つ前に、体の中身そのものが入れ替わるのです。
ただし、鳥が太平洋全体の天気をどうやって知るのかは、完全には分かっていません。
出発日は、気象条件に合わせて選ばれている可能性が高い。USGSの発表によると、出発を待つオオソリハシシギは、最終的に、最良の大気(風)の条件に当たる日を選んで飛び立った。その候補は約2週間の幅の中にあった[3]。同じ発表は、太平洋の広い範囲の風のパターンが関連している(teleconnected)ように見え、鳥がそれを利用して効率の良い進路を選ぶ可能性を述べる[3]。いずれも「可能性」を述べた段階で、鳥が天気をどう予測するのかは、完全には解明されていない。
体の準備も、条件の一つである。Frontiers in Ecology and Evolution の論文によれば、太平洋を横断する飛行に出発した個体では、脂肪が体重の半分以上を占めていた。逆に、燃料を蓄えている最中の個体は、体重の半分近くが水分だった[6]。脂肪が増えるにつれて水分の比率が下がる、体の組成の入れ替わりが起きていると読める。
風を選んで出発し、軽い燃料を満載する。ここまでは準備である。では、飛行中、鳥は眠らないのか。そして、水平線しか見えない海の上で、どうやって方角を保つのか。
4. とびながら ねむるの? ほうがくは どう わかるの?
4. 飛びながら眠れるのか、方角はどう分かるのか
4. 渡り鳥は飛びながら眠り、方位をどう知るのか
うみで ながく とぶ 鳥の ひとつ、グンカンドリは、とびながら ねむることが しらべで わかりました。あたまの 右と 左の ほんの ちがう はんぶんだけ ねむる ことが あります[4]。
とんで いる 間の ねむりは、1日に へいきん 42分でした。りくに もどると 12時間より 長く ねむり、およそ 17ばい いじょうでした[4]。
のぼる 空気の 中で ぐるぐる まわる ときは、まわる ほうこうの 目に つながる がわの のうが おきて いる ことが 多く、ぶつからない ためだと 考えられて います[4]。
ほうがくは、太陽、星、地球の じりょくの 3つを てがかりに していると されます[5]。
ただし、グンカンドリは 海の 鳥で、オオソリハシシギが 同じ ねむり方を するかは 分かって いません。なぜ 42分で たりるのかも、分かって いないのです。
空の上では眠れないのでしょうか。マックスプランク研究所の調査で、グンカンドリは飛びながら眠ることが、脳の活動の記録で初めて確かめられました。脳の活動を調べた結果、脳の半分ずつが眠る場合と、両方が同時に眠る場合が分かりました[4]。
ただし、時間は短く、飛行中は平均で1日42分でした。陸に戻ると12時間以上眠ったので、空では睡眠不足の状態です[4]。上昇気流の中で円を描いて旋回するときは、旋回する方向を向いた目につながる側の脳が起きている傾向があり、衝突を防ぐためと考えられます[4]。
グンカンドリは海鳥です。陸の鳥が同じ眠り方をするかは、この調査からは分かりません。また、短い睡眠でも飛び続けられる仕組みは、まだ分かっていません。
方角のほうは、渡り鳥は少なくとも3つの手がかり、つまり太陽とその偏光、星と星座、地磁気を使うと説明されています。これらは情報が重なるので、優先順位をつけて、たがいに較正(合わせ直し)する必要があるとされ、渡りの前には、天体の手がかりが磁気コンパスを合わせ直す例があるとされますが、渡りの最中にどう使い分けるかは、種や条件によってちがいます[5]。
こうして、眠りも方角も、少しずつ分かってきました。それでも、海越えは、鳥にとって楽な旅ではなさそうです。
飛行中の睡眠は、グンカンドリの脳活動の記録から初めて示された。片方の半球だけが眠る場合と、両半球が同時に眠る場合が確認された[4]。飛行中の平均睡眠は1日42分で、陸上では12時間以上眠った。つまり飛行中は、陸上の睡眠時間の約17分の1以下(42÷720は約0.058)しか眠っていない[4]。上昇気流の中で旋回する際には、旋回方向を向く目につながる半球が起きている傾向があり、衝突の回避に関わると解釈されている[4]。
ただし、グンカンドリは海鳥であり、海面で休める陸鳥とは条件が異なる。オオソリハシシギなど陸の鳥が同じ眠り方をするかは、この研究から直接は言えない。また、睡眠不足の状態で、なぜ飛行性能が保たれるのかという生理的な仕組みは、まだ分かっていない。
方位については、渡り鳥は少なくとも3つのコンパスを持つとされる。太陽と偏光、星と星座、地磁気である。それぞれの手がかりが示す情報が重なるため、優先順位が必要で、互いに較正する必要がある。渡りの前には天体の手がかりが磁気コンパスを較正する例があるが、渡りの最中の関係は種や条件によって異なる[5]。この資料は総説にあたり、個々の種や海上での飛行にどう当てはまるかは、原典で確かめる必要がある。
これで準備、飛行、睡眠、方位が出そろった。ところが、条件がそろっても、海の上は鳥の思いどおりにはならない。
5. それでも たいへんな ことは なに?
5. 向かい風や休む場所の減少:それでも残る難しさ
5. 向かい風や休む場所の減少は、海越えにどう影響するのか
アイスランドの チュウシャクシギと いう 鳥は、うみを わたる とき、向かい風に 当たる ことが ありました。その 風は、鳥の とぶ はやさの 2ばいにも なりました[7]。
この けんきゅうを した 人は、わたりの とちゅうで 悪い てんきに あうのは めずらしく ない、と のべて います[7]。
また、小さな そうちで しらべる ほうほうは、いばしょが 12時間おきぐらいにしか わからず、きろくが あらい という かぎりも あります[7]。
とちゅうで 休む 場所も 大じです。黄海の ひがたは、わたりどりが えいようを とる 大切な ところですが、ここ 数十年で 65パーセント より 多く へりました。ひがたに たよる 鳥ほど、数が へって います[8]。
だから、鳥の たびを しる ことは、鳥の 休み場所を まもる ことにも つながります。
追い風に乗れる日ばかりではありません。アイスランドのチュウシャクシギ(英名 whimbrel)は、海を渡るとき、対地速度(地面に対する速さ)の最大2倍にもなる向かい風に当たることがありました[7]。同じ研究の著者は、渡りの途中で命にかかわる悪天候に出会うことも珍しくないと述べています[7]。
記録の取り方にも限界があります。光の量を記録する小型の装置(ジオロケーター)では、位置が最短でも12時間おきにしか得られず、海越えの細かい動きは粗くしか分かりません[7]。衛星送信機の記録と、この種の装置の記録とでは、分かる細かさがちがいます。
休める場所の大切さは、陸に目を向けると分かります。黄海の干潟は渡り鳥が栄養を補給する中継地ですが、その生態系はここ数十年で65%以上縮小し、干潟に頼る度合いが高い種ほど数が大きく減っていました[8]。
海の上を休まず越える鳥ほど、出発前や到着後に休める場所が欠かせません。飛ぶ力の話は、休む場所の話にもつながっています。
風が味方になる日ばかりではない。アイスランドのチュウシャクシギ(whimbrel)の海越えを調べた論文では、対地速度の最大2倍にもなる向かい風に直面した例がある。著者らは、命にかかわる悪天候は渡りの途中で珍しくないと述べている[7]。前章までの「風を選んで出発する」仕組みは、この危険を避けるための行動と読めるが、論文が示したのは向かい風の事実までである。
記録にも限界がある。光量記録型の小型発信器(ジオロケーター)では、位置は最短でも12時間間隔でしか得られない[7]。一方、5グラムの衛星送信機でB6の11日間の飛行が追えた例[2]もあり、装置の種類によって分かる細かさは大きく変わる。
もう一つの条件は、飛ぶ前後の休息地である。黄海の干潟は渡り鳥にとって重要な中継地だが、その生態系はここ数十年で65%以上縮小した。干潟への依存度が高い種ほど個体数の減少が大きかった[8]。この関係は相関であり、縮小が減少の唯一の原因だと示すものではない点に注意が要る。
ここまでで、風と上昇気流、出発日、脂肪、眠り、方位、そして休む場所は、海を越える飛行を支える要素である。海の上を休まず越えるという行動は、飛ぶ力だけでなく、その前後を支える環境と、鳥の判断の積み重ねで成り立つ。
6. かぜと とりを、じぶんの 目で たしかめよう
6. 風の向きと鳥の飛び方を見くらべる
6. 風と鳥の動きを観察し、原典に当たる
きょう できる こと
外に 出て、木の 葉や はた、ふきながしが どちらに ゆれるかを 見て、かぜの むきを たしかめます。つぎに、空を とんで いる 鳥が どちらへ すすむか 見て、風の むきと くらべて みましょう。
すすむ むきと 風の むきは、同じでしたか、反対でしたか。鳥は 風を うまく つかって いるのでしょうか。かんがえて みると おもしろいです。
太陽を ちょくせつ 見ないこと。道路や みずべには 近づかず、おとなの 人と いっしょに 行きましょう。
風と鳥を見くらべる
公園や河原など安全な場所で、木の葉や旗、吹き流しがなびく向きを見て、風向きを確かめます。そのうえで、飛んでいる鳥が進む向きと、風の向きを見比べてみましょう。風上へ向かうのか、風下へ向かうのか、横切るのか、数回メモしてみてください。
鳥の種類や場所で結果は変わるので、少ないデータで結論を出さないようにします。同じ鳥を何度も数えないよう、1回見た鳥の動きだけを記録し、気づいたことを書き残しましょう。太陽を直接見ないこと、道路や水辺の近くには寄らないことも、守ってください。
資料を読むなら
USGSのB6の発表[2]と、マックスプランク研究所の発表[1][4]は、英語の記事です。写真や地図が付いているので、読めるところだけでも追うと、記事に書いた数字の出どころが見えてきます。
観察で確かめる
安全な場所で、木の葉や旗の動きから風向きを調べ、飛ぶ鳥の進行方向と見比べる。風上、風下、横向きの別を数回記録するとよい。ただし、局所的な観察は、海上の長距離飛行とは条件が異なる。一人で結論を出さず、観察の結果は仮説にとどめ、風の観測値(気象庁の風向風速)と比較して確かめる。太陽を直接見ない、道路や水辺に近寄らないなど、安全に注意する。
資料を読むなら
大型陸鳥の風と上昇気流の利用は[1]、B6の記録と装置は[2]、出発日と風の関連は[3]、飛行中の睡眠は[4]、方位の手がかりは[5]、出発時の体組成は[6]、向かい風と追跡の限界は[7]、黄海の干潟は[8]にある。中継地の縮小と個体数の減少を扱う論文[8]と、飛行の技術を扱う発表[1][3]を読み比べると、同じ渡りを別の角度から見られる。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
本文で使った資料です。
- Max Planck Society. How land birds cross the open ocean. https://www.mpg.de/17436480/how-land-birds-cross-the-open-ocean (海越えの制約/風と上昇気流の利用/具体例)
- USGS Alaska Science Center. Juvenile bar-tailed godwit "B6" Sets World Record. https://www.usgs.gov/centers/alaska-science-center/news/juvenile-bar-tailed-godwit-b6-sets-world-record (11日間の無着陸飛行/送信機)
- USGS. "Ultra Marathon Champion" Bird May Plan Flights Based on Weather Across Pacific. https://www.usgs.gov/news/national-news-release/ultra-marathon-champion-bird-may-plan-flights-based-weather-across (出発日の選び方/風のパターン)
- Max Planck Society. First evidence of sleep in flight. https://www.mpg.de/10673637/frigatebirds-sleep (グンカンドリの飛行中の睡眠)
- A hierarchy of compass systems in migratory birds. https://pureportal.spbu.ru/en/publications/a-hierarchy-of-compass-systems-in-migratory-birds(d90aa472-d7e9-4116-aa66-0dda1d2f4b29).html (3つの方位の手がかり)
- Physiomorphic Transformation in Extreme Endurance Migrants: Revisiting the Case of Bar-Tailed Godwits. Frontiers in Ecology and Evolution (2021). https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2021.685764/full (出発時の体の組成/飛行距離)
- Very rapid long-distance sea crossing by a migratory bird. Scientific Reports.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5128861/ (向かい風/悪天候/追跡装置の限界)
- Rapid population decline in migratory shorebirds relying on Yellow Sea tidal mudflats as stopover sites. Nature Communications.https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5399291/ (黄海の干潟の縮小)
なおした ところ
更新履歴
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