この きろくは、クジラの 体に タグを つけて しらべた ものです。8とうの アカボウクジラが しらべられました［1］。

2992メートルの きろくと、137.5分の きろくは、それぞれ いちばんの ときの かずです。おなじ もぐりの かずとは かぎりません。

この しらべで きろくされた 深い もぐりの 平均へいきんは、1401メートルで 67.4分でした［1］。

1401メートルは、大人が あるいて 20分ぐらいの きょりを、そのまま 下に した ふかさです。そこに 1時間 いじょう います。

では、その あいだ、いきは どうして いるのでしょう。

そもそも、さんそは どこに あるのでしょう。

この記録は、アカボウクジラ8頭に衛星タグを付けて調べた研究のものです［1］。2992メートルと137.5分は、どちらも一番大きかったときの値で、同じ1回の潜水とは限りません。

この調査で記録された深い潜りの平均は、水深1401メートル、67.4分でした。深い潜りどうしの間隔は、平均で102.3分です［1］。記録の半分ほどとはいえ、大人が歩いて20分ほどかかる距離を、そのまま下向きにした深さです。そこに1時間以上とどまります。

この間、息はどうしているのでしょうか。まず、酸素をどこにしまっているのかを見ます。

記録の値は、8頭のタグ調査での最大値である。最大水深と最長時間が同じ潜水で出たとは、原論文の記述からは言えない［1］。

そこで平均を見ると、深い潜水1142回で水深1401 m（標準偏差137.8 m）、67.4分（同6.9分）で、深い潜水どうしの間隔の平均は102.3分だった［1］。水深は記録の約47%、時間は約49%になる。ふだんの潜水が限界ぎりぎりというわけではないが、それでも1時間を超えて千数百メートルにいる。

この間に呼吸はできない。ではそのあいだ使う酸素は、体のどこにあるのか。

人は、いきを すって、肺はいに くうきを ためます。だから、もぐる 前には、たくさん すいたく なります。

ところが、深く もぐる どうぶつでは、ちがいます。体の なかの 酸素さんその 80%より 多くが、血液けつえきと 筋肉きんにくに あると いわれます［2］。肺はいでは ないのです。

クジラの 筋肉きんにくには、酸素さんそを つかまえて おく たんぱくしつが、ヒトよりも ずっと 多いと されて います［2］。

たとえば、リュックサックです。かるい ふくろに つめるより、大きな リュックに つめた ほうが、たくさん もって いけます。クジラは、筋肉きんにくを、大きな リュックに して いるようなものです。

ただし 本当は、リュックの ように ふくろが あるのでは ありません。筋肉きんにくの 中に、酸素さんそが くっつく たんぱくしつが、ぎっしり あるのです。

そんなに ぎっしり つめて、だいじょうぶなのでしょうか。

人は息を吸って、肺に空気をためて潜ります。ところが、深く潜る動物では、体にある酸素の80%より多くが、血液と筋肉にあるといわれます［2］。肺は、酸素の主な置き場所ではないのです。

筋肉には、酸素を受け取って持っておくミオグロビンというたんぱく質があります。潜りの名手は、このミオグロビンの濃さが高いことが特徴です［2］。マッコウクジラの筋肉では、ヒトの筋肉より何倍も高いとされています［2］。

たとえるなら、荷物を手に持つのをやめて、大きなリュックに入れて運ぶ形です。ただし、リュックのような袋があるわけではなく、筋肉の細胞の中にミオグロビンがぎっしりある、という意味です。

けれど、たんぱく質をそんなに濃くして、固まってしまわないのでしょうか。

肺呼吸の動物が潜るとき、素朴には、肺に空気を蓄えていくと考えたくなる。しかし、潜水の名手では酸素貯蔵量の80%超が血液と筋肉にある［2］。肺は主な貯蔵庫ではない。

筋肉側の鍵が、酸素を結合して保持するミオグロビンである。潜水動物の筋肉では、この濃度が顕著に高い［2］。マッコウクジラの筋肉では、ヒトの筋肉よりはるかに高いとされる［2］。

濃度を上げれば貯蔵量は増える。だが、たんぱく質は濃くすると互いに集まって固まりやすい。濃く保つには、何かの工夫が要る。

たんぱくしつが たくさん あつまると、かたまって しまいそうです。

ところが、もぐる どうぶつの この たんぱくしつは、ひょうめんが 電気を おびて いて、たがいに はねかえる と かんがえられて います［3］。

おなじ きょくを むけた 2つの じしゃくは、ちかづけても くっつきません。そんな ふうに、はなれあうので、ぎっしり つめても かたまりにくいのです。

ただし 本当は、じしゃくとは べつの、電気の ちからです。たとえ だけ おぼえて ください。

この とくちょうは、80000キログラムの クジラから、16グラムの トガリネズミまで、水の 中で 長く くらして きた なかまに、それぞれ 見つかりました［3］。

しかも、この たんぱくしつの 電気と 体の おもさを あわせると、もぐれる 長さの ちがいの 82%を、いいあてられました［3］。

では、ためた 酸素さんそは、どう つかうのでしょう。

ミオグロビンは、濃くなると固まりやすいはずです。ところが、潜る哺乳類のミオグロビンは、表面の電気（電荷）が大きく、分子どうしが反発し合うので、高い濃度でも固まりにくいと考えられています［3］。同じ極を向けた2つの磁石が、くっつかないのと似ています。ただし実際に働いているのは電気の力で、磁石とは別物です。

この特徴は、体重80,000キログラムのクジラから、16グラムのトガリネズミまで見つかりました。どれも水の中で暮らした歴史が長い系統です［3］。別々の動物が、それぞれ似た形にたどり着いたわけです。

この電荷と体重を組み合わせると、現在の哺乳類が最大で何分潜れるかのばらつきの82%を予測できたと報告されています［3］。

ためた酸素は、どう使うのでしょうか。

ミオグロビンの濃度を上げると、貯蔵量は増えるが凝集の危険も増す。この矛盾を解く手がかりとして、潜水哺乳類のミオグロビンは正味の表面電荷が高く、分子間の静電的な反発が増して高濃度でも凝集しにくくなる、と考えられている［3］。

この性質は、体重約80,000 kgの鯨類から16 gのトガリネズミまで、水生の歴史が長い系統で独立に生じている［3］。そのため、電荷が高いことが潜水への適応であるという見方が支えられる。実際、電荷と体重を組み合わせると、現生哺乳類の最大潜水時間のばらつきの82%を予測できた［3］。ただし予測できるのは最大の潜水時間であり、個々の潜水の長さではない。

貯蔵は増やせる。次は、限られた酸素をどう配分するかである。

もぐる ほにゅうるいでは、もぐって いる あいだ、心臓しんぞうが ゆっくり うごく ことが あります。血管けっかんの 一部は、細く なります［2］。

そうすると、酸素さんそが、心臓しんぞうや 脳のうの ような 大事な ところに のこります。

いえの 電気で いえば、つかわない へやの あかりを けして、いまの へやだけ つけて おく ようなものです。

ただし 本当は、えらんで けして いるのではなく、体の はたらきで ひとりでに そう なります。

この はたらきの つよさは、いつも 同じでは ありません。もぐりかたによって、ちがいます［2］。

これで、酸素さんそは もちそうです。でも、深い ところは、水の おもさも すごいはずです。肺はいは だいじょうぶでしょうか。

潜る哺乳類では、潜っているあいだ、心拍数が下がり、手足などの血管が縮んで、酸素は心臓や脳のような大事な場所に回されるといわれます［2］。潜水反応と呼ばれる体の働きです。

家の電気にたとえるなら、使わない部屋の明かりを消して、今いる部屋だけつけておくようなものです。ただし、自分で選んで消すわけではなく、体の反応として自然に起こります。

この反応は、いつも同じ強さではありません。深く潜る潜水でも、心拍が下がる程度は潜り方で変わると報告されています［2］。

酸素の節約はできました。では、深い場所の水圧を、肺はどう受けとめるのでしょうか。

貯蔵した酸素を長く持たせるには、消費を抑える方法もある。潜水中には心拍数が下がる徐脈が起こり、末梢の血管が収縮して、酸素が心臓や脳など優先度の高い器官に温存される（潜水反応）［2］。

ただし、この反応の強さは一定ではない。深く潜る場合の徐脈は、強制的に水に沈められたときほど極端になることもあるが、潜水の種類によって程度が異なるとされる［2］。潜水の性質に合わせて、反応の強さが変わるということになる。

節約はできた。しかし深く潜れば、体にかかる圧力も桁ちがいに大きくなる。肺は何が起きるのか。

深く なるほど、水圧すいあつは 大きく なります。肺はいの 中の くうきも、ぎゅっと おされます。

ほにゅうるいでは、そんなに 深く ない ところで、肺はいが つぶれると いわれます［2］。すると、くうきの 中の ちっそが、血液けつえきに とけこみにくく なります。ちっそが 血に たくさん とけて いると、あがって くるとき、あわに なって くるしく なる ことが あります。肺はいが つぶれると、それが おきにくく なると 考えられて います［2］。

どれくらいの ふかさで つぶれるのかは、どうぶつに よって ちがいます。カリフォルニアアシカでは、だいたい 225メートルと はかられました。深く もぐる どうぶつほど、つぶれる ふかさも 深く なりました［4］。ゾウアザラシや イルカなどでは、20〜70メートルと 見つもられた ほうこくも あります［4］。

これは アシカなどの かずで、クジラの かずでは ありません。クジラでは どうなのかは、この 記事の しりょうには 出て いません。

記録きろくの 2992メートルの とき、体の 中では 何が おきて いたのでしょう。もとの しりょうを よんで みたく なります。

水深が増すほど、水圧は大きくなります。潜る哺乳類では、それほど深くない場所で肺がつぶれ、空気中の窒素が血液に溶けこむのを抑え、潜水病（減圧症）の危険を下げていると考えられています［2］。

肺がつぶれる深さは、動物と測り方で幅があります。カリフォルニアアシカでは、酸素分圧の急な変化から約225メートルと測られ、深く潜る個体ほど、つぶれる深さも深くなりました［4］。ゾウアザラシやイルカなどでは、窒素の測定から20〜70メートルと見積もられています［4］。

225メートルはアシカの値で、クジラの値ではありません。クジラで同じように測った値は、この記事の資料には出ていません。

記録の2992メートルの潜りでは、体の中でどんなことが起きていたのか。それを知りたくなったら、原典にあたるのが近道です。

水圧による肺の圧縮は、窒素の扱いに関わる。哺乳類では比較的浅い深度で肺が虚脱するため、窒素の血中への吸収が抑えられ、減圧症のリスクを下げると考えられている［2］。

では、その深度はどれくらいか。カリフォルニアアシカでは、下降時・上昇時の酸素分圧の急変から、肺虚脱は約225 mと推定された。最大潜水深度が深い個体ほど、虚脱深度も深かった［4］。一方、ゾウアザラシ・ウェッデルアザラシ・イルカでは、窒素の測定に基づく推定は20〜70 mとされ、種と方法で幅がある［4］。

225 mはアシカの値であり、鯨類の値としては使えない。アカボウクジラの2992 m級の潜水で何が起きているかは、この記事の資料では示されていない。原論文を読むと、限界に近い潜水の体の中を推定する手がかりがどこにあるのかが見えてくる。

今日できること

地図で、おうちから 1401メートル はなれた ところを さがして みましょう。そこまで 行くのに、あるいて どれくらい かかるでしょう。クジラが 1時間 いじょう かけて もぐる きょりと くらべて みます。

いえで できること

かみに、酸素さんそを ためる ばしょ（血液けつえきと 筋肉きんにく）を、えに かいて みましょう。かき おわったら、この きじと くらべて みます。

こうしきの 情報じょうほう

この 記事の いちばん 下に、もとの しりょうの ページを のせて います。おうちの ひとと いっしょに、ひらいて みましょう。

今日できること

地図で、家から1401メートル離れた場所を探して、そこまで歩くとどれくらいかかるか考えてみましょう。クジラが水深1401メートルまで潜り、1時間以上かけて戻ってくることを想像してみます。

家でできること

紙に、酸素をためる場所（血液と筋肉）と、潜っているあいだの心拍・血の流れの変化を、絵で描いてみましょう。描き終えたら、この記事の本文と見くらべます。

公式情報

記事の下に、アカボウクジラの記録を報告した論文（Schorr ほか）のページがあります。どんな調べ方をしたのかが書かれています。

もっと考えたくなったら

平均が記録の半分ほどだと、限界の近くの潜りで体に何が起きているのでしょう。原典から、そのヒントを探してみてください。

今日できること

地図で家から1401 m離れた地点を見つけ、徒歩での所要時間と、67.4分の潜水時間を比べる。平均の潜水が日常の何に相当する時間なのかを実感することで、記録値と平均値の意味の差が見えてくる。

家でできること

紙に、酸素の貯蔵場所（血液・筋肉）と、潜水中の心拍・血流の変化を図に描き、本文と照らして抜けや誤りがないか確かめる。

公式情報

Schorr ほか（2014）には、追跡の方法（タグの設定・潜水の定義）が書かれている。ここを読むと、どの潜水を「深い潜水」と呼んでいるのかが分かる。