明治図書

「理科がもっと面白くなる科学小話Q&A100　中学校2分野編」

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2章　天気と動物がもっと面白くなる科学小話
§2　動物の生活と種類

45　海水を飲んでもなぜ平気なの？

51　鳥の首輪はなぜつけるの？

53　鳥の体はなぜ軽いの？

2002年11月　明治図書出版（株）発行


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45　海水を飲んでもなぜ平気なの？

久米宗男

　毎年夏が近づくと，ふだんは広い太平洋を回遊しているアカウミガメが，静岡以西の本州や四国・九州の海岸などにやってきます。そして，夜になると砂浜に上陸し，穴を掘って，ピンポン玉によく似た卵を100個あまり産みます。この時，母亀は産みの苦しみの「涙」を流すといわれています。実際，産卵中の母亀が「涙」を流すシーンが，テレビ番組で紹介されたりします。そういえば，浦島太郎の童話でも，子供たちにいじめられた亀が「涙」を流す場面がありましたね。
　アカウミガメは，苦しかったりいじめられたりしたとき，本当に涙を流して泣くのでしょうか。実はこの液体は涙ではなく，眼の上にある塩類腺という器官から出てくる塩水なのです。海に近い地域に住むワニの仲間にも塩類腺があり，餌を食べながら「涙」を流すので，英語ではそら涙（偽りの涙）のことを，ワニの涙（crocodile tears）というそうです。
　一年のほとんどを海で生活し，海草や魚介類などの海の生物を食べているウミガメの仲間やアホウドリなどの海鳥たちは，知らないうちに餌と一緒に少しずつ海水を飲み込んでいます。そして，余分に飲み込んだ海水を，この塩類腺から体外に捨てているのです。
　もしヒトが海水を飲んだらどうなるでしょうか。ナトリウムなどの余分な塩類が入ってきて体液の濃度が濃くなりますから，腎臓にあるボーマンのうというろ過装置を通過した塩類を，次の段階の細尿管で再吸収せず，尿としてどんどん排出しようとします。すると，排出のために大量の水が使われるので，さらに水分不足になり，のどがよけいに渇きます。
　海水を飲んだハ虫類や鳥類もヒトと同じように，体液の濃度を一定に保つため，体内に入った余分な塩類を排出しなければいけません。しかし，尿中の窒素排出物が水に溶けにくい尿酸のため，排出には水を必要としません。また，ホ乳類に比べて腎臓での水分や塩類の調節能力が十分ではないので，塩類の主な排出器官として腎臓を使うことができません。その代わりに，塩類腺という特別な排出器官が備わっていて，淡水を飲まなくても，海水の約2倍，尿の塩分濃度の15〜20倍という，濃い塩水を排出することができます。
　眼の上にある塩類腺は，スズメの仲間以外の鳥類には全て備わっていますが，特に，カツオドリ，アホウドリ，ペンギンなどの海鳥と塩湖に生息するフラミンゴの仲間で発達しています。同じカモメの仲間でも，沿岸性のものは塩類腺の発達が悪く，外洋性のものほどよく発達しています。アヒルの実験では，淡水の代わりに塩水を飲ませ続けると，塩類腺が発達するそうです。
　塩類腺で濃縮された塩水は鼻孔から排出され，海鳥のくちばしの先からポタポタと，まるで鼻水のようにたれますが，なかにはミズナギドリの仲間のように，チューブ状になった鼻孔から霧状の塩水を勢いよく噴出させる鳥もいます。また，動物園のペンギンが時々おじぎをするしぐさをしますが，あれは眼や鼻にたまった塩水を振り払っているのだそうです。

◆ 　ふだんは森林に生息しているが，わざわざ海水を飲みに海岸にやって来る鳥もいる。ハトの仲間のアオバトで，初夏から秋に群れで海岸を訪れ，ゴクゴクと海水を飲む。塩分などのミネラルを補給するためと考えられているが，詳しいことはよく分かっていない。

［参考文献］


51　鳥の首輪はなぜつけるの？

久米宗男

　10月ともなると，各地からハクチョウやガンなどの冬の渡り鳥のたよりが聞かれるようになります。皆さんも，テレビのニュースなどで目にすることがあると思いますが，そのとき，プラスチック製の大きな首輪がついている鳥を見たことはありませんか。陸上を歩く姿をよく見ると，足環もついています。これらの鳥は，だれかに飼われていたのでしょうか。それとも，動物園から逃げ出したのでしょうか。
　そうではありません。かれらは野生の鳥です。しかし，いちど人間にとらえられ，首輪や足環をつけられたあとで，もう一度逃がされたのです。では，なぜそんなことをするのでしょう。それは，野生の鳥の移動や寿命などを調べる「鳥類標識調査（バンディング）」のためです。
　鳥類標識調査では，一羽一羽の鳥が区別できる記号と番号のついた金属製足環（標識）を鳥につけて放し（放鳥），その後，発見された標識のついた鳥（標識鳥）を観察したり，回収したりすることによって，記号や番号を確認します。そして，過去の放鳥記録を調べることにより，その鳥がいつ，どこで標識され，どこまで移動し，何年生きたかなどがわかるしくみになっています。なお，ハクチョウやガン，ツルなどの比較的大型の鳥には，金属製足環に加えて，アルファベットと数字が刻まれたカラープラスチック製の首輪や足環などがつけられることがあります。
　鳥たちは国境に関係なく自由に移動します。そのため，日本国内だけで渡り鳥の調査をしても，十分な調査成果が得られません。そこで，世界各国が協力し，同じような方法で標識をつけ，記録を交換するようにしています。ですから，記号・番号に加えて国名も刻印されており，同じ足環は世界に2つとありません。
　日本の鳥類標識調査は，1924年に当時の農商務省によって始められました。現在は環境省の委託により，千葉県我孫子市にある財団法人・山階鳥類研究所がバンディングセンターとなり，毎年15万羽以上の野生の鳥に足環がつけられています。鳥の捕獲は，環境省の発行する鳥獣捕獲許可証を取得した，全国約420名の山階鳥類研究所標識調査協力調査員（山階鳥研バンダー）が行い，種名を確認後，足環などをつけて放鳥されます。
　今まで，東南アジアと日本を往復すると言われていたツバメの渡りのルートは，推測によるものでした。しかし，日本で標識されたツバメがおもに台湾・フィリピン・マレー半島で発見され，一方，タイで標識されたツバメが朝鮮半島やシベリアで発見されたことから，「ツバメには渡りの経路が2つある」ということが明らかになりました。また，放鳥後7年1カ月たって発見されたツバメがいたことから，ツバメは思ったより長命なこともわかりました。

◆付記
　足環をつけた鳥を元気で生きたまま見つけたら，その足環に記されている番号・記号・文字などを全て記録し，足環をつけたまま放したうえで下記事項を報告して下さい。
　また，足環をつけた鳥を死体で見つけたら，その足環を取り外して平らに伸ばし，報告事項と一緒に，下記へ送ってください。

報告先： 〒270-1145　千葉県我孫子市高野山115
(財)山階鳥類研究所・標識研究室（標識センター）
Tel.0471-82-1107，Fax.0471-82-4342
報告事項：
  1. あなたの住所・氏名
  2. 足環に記された番号・記号・文字の全部
  3. その鳥を見つけた場所（地名・地番）及び年月日
  4. （もしわかれば）死因及び死後経過時間
  5. （もしわかれば）鳥の種名・年齢・性別

［参考文献］


53　鳥の体はなぜ軽いの？

久米宗男

　動物の骨が犬の好物だというのは，皆さんもよくご存じですね。ところで，犬に鳥の骨をやってはいけない，ということを聞いたことはありませんか。それはなぜでしょうか。実は，鳥の骨は竹のように中が空洞になっていて，割れるとささくれ，食道や胃に刺さって危ないからです。
　それでは，なぜ骨の内部が空洞なのでしょうか。それは，鳥が空を飛ぶことと関係があります。飛ぶためには翼と軽い体が必要ですが，体を軽くするための解決方法の一つとして，骨の内部を空洞にしているのです。反対に，空を飛ばずに水中を泳ぐペンギンでは，体が軽すぎると困りますから，骨の中に骨髄がつまっていて重くなっています。
　たとえば，ハトの骨の重さは体重のわずか4.4％しかありませんが，体の大きさが同じくらいのシロネズミでは1.3倍の5.6％もあります。また，体重が4kg以上あるハクトウワシの骨の重さは270ｇ，翼の長さが2ｍもあるグンカンドリの骨の重さはわずか100ｇしかありません。彼らの骨の重さは，それぞれの羽毛の重さより軽く，ハクトウワシでは羽毛全体の1/5の重さしかなかったそうです。
　しかも，この骨の空間は単なる空洞ではなく，肺につながった気のうという空気の袋になっています。そのため，鳥の翼や足の骨を切断し，切り口を外気にさらした状態で気管をふさいでも，窒息死しないそうです。アヒルでは，体全体の体積の2％が肺で，18％が気のうだそうです。このような骨の中空構造は，鳥の体を軽くし，空を飛びやすくするのに役立っています。
　ところで，鳥は，空を飛ぶ翼を動かす筋肉を支えたり，二本足で歩く体を支えたりするための，大きくて丈夫な骨を必要としています。羽毛より軽い骨で大丈夫なのでしょうか。その秘密は，先ほどの中空になった骨の構造の中にあります。それは，東京タワーなどでも使われている，三角形を単位とした建築物のトラス構造に大変よく似ています。また，いくつかの骨は癒着して丈夫な網目構造になっていたり，退化してなくなったりしています。これらのしくみによって，大変丈夫で変形しにくく，きわめて軽い体の構造ができあがっています。
　さらに，体の重心から離れたところにある頭は非常に軽くなっていて，ハトの頭骨の重さは全体重の0.2％しかありません。しかも，頭骨には歯がなく，食物をかむための丈夫な筋肉も必要ありません。そして，頭の反対側にある尾の骨が退化してなくなった代わりに長い尾羽が伸びて，体の前後のバランスをうまく保っています。
　このほかにも，先ほどの気のうを体の冷却に使うことにより，汗腺もなくしています。また，雌の卵巣と卵管は右側が退化してありませんし，残っている左側も繁殖期以外は大変小さくなっています。さらに，尿も，水を使わないですむ尿酸で排出します。このように，鳥は空を飛ぶために，さまざまな工夫で体を軽くしているのです。

［参考文献］


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