【進化】飛べないペンギン、泳ぎに特化が原因か　飛行能力喪失は大型化の代償？

飛べないペンギン、泳ぎに特化が原因か

　ペンギンははるか昔に空を飛ぶ能力を失ったが、新たな研究により、その理由がついに解き明かされる可能性が
出てきた。泳ぎに特化する方向に進化し始めていたペンギンにとって、地上を離れて空を飛ぶことのコストがあまりに
高くなったことが原因ではないかと、この研究では指摘している。

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_images/67655_0_600x400.jpg
翼を広げるアデリーペンギン。フリッパーとも呼ばれる翼は、ペンギンの泳ぎを助ける役割を持っている。
Photograph by John Eastcott and Yva Momatiuk, National Geographic

　空を飛ぶ能力があれば、南極圏に暮らすペンギンにとってはこれがかなり優位に働いていたとも考えられる。そのため、
ペンギンたちが飛行能力を失った理由と経緯は、科学者にとって謎だった。

　広く支持されている生体力学上の説は、かつてペンギンは飛行に適した翼を持っていたが、これが次第に泳ぐのに
適した形に進化し、その結果飛行能力を失ったというものだ。

　一方で、水中に潜る能力が向上したことで、海中で餌を獲得するチャンスが増えたと考えられる。

　そして今回、ペンギンをはじめとする海鳥の飛行と潜水に関する消費エネルギーのコストを調べた新たな研究に
より、これまでの説を裏付ける重要な証拠が浮上した。

◆他の海鳥との比較で浮かび上がる進化の過程

　ハシブトウミガラス（学名：Uria lomvia）は、ペンギンと同じように水中に潜る習性があるが、空を飛ぶこともできる。
この鳥の生理機能とエネルギーの使い方は、飛行能力を失う直前のペンギンの祖先と近いのではないかと考えられ
ている。

　また、ヒメウ（学名：Phalacrocorax pelagicus）にも潜水の習性があり、水中では足を使って推進力を得ている。
今回の研究チームは、これらの海鳥が、飛行が可能だった最後のペンギンの祖先について、その生態エネルギー
消費に関する生体力学モデルになるのではないかとの仮説を立てた。

　研究チームでは、ハシブトウミガラスのエネルギー消費に関して、技術と同位体を用いた詳細な分析を行い、
現生のペンギンが地上生活を送っている理由を解き明かした。この研究によると、ハシブトウミガラスは他の飛行
能力を持つ鳥との比較では潜水能力が最も高く、この能力で勝る鳥類はペンギンしかいないという。

　これに対し、その飛行能力は、現在知られている空を飛ぶ鳥類や脊椎動物との比較で、最も多くのエネルギー
消費を強いるものとなっており、この能力の維持が難しい状況になりつつあることも判明した。

　研究チームでは、カナダのヌナブト準州にあるハシブトウミガラスのコロニーと、アラスカ州ミドルトン島に生息する
ヒメウを対象に調査を行った。まず、対象となる鳥に酸素と水素の安定同位体を注入し、これを用いて海鳥たちの
身体的活動コストを追跡した。さらに同チームでは、活動時間を計測する装置を取りつけ、行動を追跡した。これは
歩数計のように、鳥の動きや速度などのデータを記録するものだ。

「基本的に、これらの鳥が行う活動は3パターンしかない。じっとしているか、泳いでいるか、空を飛んでいるかのいずれ
かだ。したがって、たくさんの個体のデータを集め、こうした鳥の時間の使い方と、同位体を使った計測から判明した
生存に必要な総コストを突き合わせれば、それぞれの行動パターンについてどれほどのコストがかかっているかが判明
する」と、今回の研究の共著者で、スコットランドのアバディーン大学でエネルギー研究グループを率いるジョン・スピー
クマン（John Speakman）氏は説明する。

　スピークマン氏はさらに、「（ペンギンは）ウミスズメに似た祖先から進化したと考えられる」と述べた。同氏の説明に
よれば「進化の過程で翼が小さくなり、これは水に潜るにはより適しているが、飛行には向かなくなる」という。

>>2あたりに続く

Brian Handwerk/National Geographic News　May 21, 2013
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20130521001

◆飛行能力喪失は大型化の代償？

　東京大学の大気海洋研究所に所属する行動生態学者で、ナショナル ジオグラフィック協会のエマージング探検
家に選ばれた経歴を持つ佐藤克文氏は、今回の研究について、ペンギンが空を飛ばなくなり、身体が大きくなった
謎を解き明かす重要な要因を示したと評価している。ペンギンは水中での優位性を保つために、空を飛ぶ能力を
失ったというのだ。佐藤氏はこの研究に関わっていない。

「興味深い事例として、コガタペンギンのケースが挙げられる。コガタペンギンはウミスズメ科の鳥の一部よりも身体が
小さく」、体重も1キロほどだと佐藤氏は指摘する。「（ウミスズメ科に属する）ウミガラスにとって潜水にかかる身体的
コストはコガタペンギンとほぼ同じだ。つまり、コガタペンギンは潜水に加えて空を飛ぶこともできるウミガラスが住んで
いる環境では、生き延びられないということになる」。

　身体が大きければ、潜水能力が向上し、より長い時間潜っていられるようになる。ペンギンが飛行能力を失った
直後に進化が加速し、より身体の大きなペンギンが次々と出現したのも、これが理由かもしれない。

◆進化の加速は哺乳類のライバル登場も一因？

　今のところ、飛ぶことができたペンギンの祖先の化石は見つかっておらず、現在知られている最も古いペンギンは、
中生代と新生代の境目に位置し、恐竜などの大量絶滅が発生したK-T境界（5800〜6000万年前）直後のもの
となる。

　スピークマン氏も「ペンギンの進化が、K-T境界の直後に起きた（哺乳類の）爆発的な放散と同時期に起きたと
推測したくなる気持ちはわかる」としながらも、「この説を支える直接的な証拠はなく、白亜紀の末期に起きた可能
性も十分にある」と注意している。

「現在わかっているのは、K-T境界直後の哺乳類の放散により、（地質学的な意味で）突然に多数の哺乳類が
登場したことだ。そのためにクジラ類やアシカ類（などの哺乳類）が海中の餌を奪い合う、強力なライバルになった
可能性がある」（スピークマン氏）。

「ゆえに、競争が激化したこの新たな環境において、水に潜る習性を持つ海鳥にとっては、潜水能力に秀でていることが、
より大きなメリットをもたらしたとも考えられる。水中環境における能力を向上させようとする圧力により、ペンギンの祖先が
進化の結果、一線を越えて飛行能力を失ったとしてもおかしくない」と、スピークマン氏は解説している。

　今回の研究は「Proceedings of the National Academy of Sciences」誌のオンライン版に5月20日付けで掲載された。

High flight costs, but low dive costs, in auks support the biomechanical hypothesis for flightlessness in penguins
Kyle H. Elliott, Robert E. Ricklefs, Anthony J. Gaston, Scott A. Hatch, John R. Speakman, and Gail K. Davoren
PNAS 2013 ; published ahead of print May 20, 2013, doi:10.1073/pnas.1304838110
http://www.pnas.org/content/early/2013/05/16/1304838110.abstract

【生物】ペンギンの背中に小型カメラを取り付け、その行動をペンギンの目線で観察することに成功/国立極地研究所 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1358830780/-100
【古生物】過去最大のペンギンの化石、南極で発見 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1353656340/-100
【生物】南極のコウテイペンギン、想定の2倍いた 宇宙から調査 英米豪研究 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1334763179/-100
【古生物】古代の大型ペンギンの姿が明らかに ニュージーランドに生息、コウテイペンギンより細身で長身 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330444491/-100
【生物】コウテイペンギン潜水時、羽ばたき回数に上限 東大 画像あり
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1326603126/-100
【古生物】古代の巨大ペンギン、白黒ではなかった 画像あり
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1286005845/-100

あいつら勢いつけたら海面から垂直に３ｍ以上飛び上がるぞ。

知ってた

たまたま羽の小さい奇形が現れて、それが有利だった可能性は無いの？

見ればわかるレベルの事を大真面目に議論されても…
遺伝子レベルの発見ならともかく

寒い→太る→飛べない→潜る
かと思ってた

トドやシロクマの襲撃をかわすために猛烈に羽ばたいて
10秒（距離にして50〜100mくらい）くらいなら飛べるんだよ。

研究者が観察してる場は安全な営巣地や通常の採餌行動してるところなので
見せないだけ。

もし進化せずに空を飛ぶペンギンが現実にいたら

アホか、大型化も何も
ペンギンは「水中を飛ぶ鳥」だろ
水中に適応したんだから空中は飛べなくて当然
イルカが「水中を泳ぐ哺乳類」であって
水中に適応したんだから陸上は歩けないのと同じことだ

このスレタイ見て　「あれ？飛べるペンギンっていたのか？」って思った

鳥類って、本当は飛びたくないんじゃないかな
「飛ばなくてもいいなら飛ばない」って方向に進化したがるよね
「働かなくても食って行けるなら働かない」に似ている気がする

>>6
「潜水能力に特化して飛行能力を失ったのだろう」とは昔から言われていた。
ただそれは推測でしかなく、今回はそこに至る直接的な根拠が発見されたということ。

海鳥は海の表層に出て来た魚を捕まえて食ったりする。
それだったら自分が海の中に入ったほうが、ずっと得策なんだろう。

>>1
今更何言ってんの？まじで

飛べないペンギンはただのペンギンだ

無駄に説明が長いな

>>12
カラス（とくにハシボゾガラス）は、極力飛ばないで、地面をホッピングして移動してるよね。
自動車で近づいても、おまえ逃げろよ．．．って距離まで飛びもせず、結局歩いて車を躱す。

一種の遊びかも知れんが、プリウスに轢かれるなよ。w

神宮にもおるで

ペンギンと遺伝子的に一番近い鳥はどれ？

ニワトリも飛べないではありませんか。

恐竜絶滅直後から飛べないペンギンやってるってことは
そもそも最初から飛んでないんじゃないか？

>>12
人間は走った方が速いけど、走らなくて済むなら走らないよな？

>>8
シロクマとペンギンは出会う可能性があるのかね？市民。

>>21
野良のニワトリは1〜2世代のうちに、普通に木の上で寝起きして生活して数十mくらいは飛べるようになる。

なんだこの当たり前の内容は・・

ペンギンは空気中は飛べないが、海中では飛んでるよな！

>>22
小型恐竜が水中適応したのがペンギン

泳げる・飛べるで淘汰圧がかからない環境があって
そこで多様化するうちに泳げるに特化した連中が
特定の環境で爆発的に増えたと考えるのが自然

泳ぐ・飛ぶの間にエネルギー的に不利になる形態があるなら
その境界を飛び越えることはできないよ

なんでいまさら

泳ぎに特化したのが原因ならペンギン種は亜熱帯にいてもおかしくない
実際は極地にしかいないんだから寒さに対応したと考えるべき

寒さに対応するために脂肪をつけ、濡れた毛で体温を奪われないように
進化する方向と水中での活動能力の方向が一致した結果
今のペンギンになった

極寒環境以外では陸に充分餌があるからな
餌の少ない極寒環境では海にでも潜らないと餌が取れないから空飛ぶ必要はなく、かつ極寒環境では空を飛べなくても天敵が少なく、飛べない進化が進行しやすいんだろう

>>31
>実際は極地にしかいない
幼稚園児でももう少しもの知ってるぞ？

飛ばねえペンギンはただのペンギンだ

>>31
> 実際は極地にしかいないんだから寒さに対応したと考えるべき

フンボルトペンギン、ケープペンギンは温帯に生息してるし
ガラパゴスペンギンに至っては、赤道直下の熱帯に住んでるがwww

北極側ならヒメウミスズメやら南極側ならマユグロアホウドリやら
極寒環境でも飛ぶ水鳥は普通にいるし

というか31と32が両方末尾!なのは何かそういう傾向でもあんのか

>>36
海外からの書き込みだと末尾が!になるようですので察してください。

>>35
まじか！
チョックラペンギンと泳いでくる！

タキシード銀のハリウッド映画はいつ完成するんだ

アフリカにいるし

ペンギンを人間で表すと・・
http://livedoor.blogimg.jp/copipe_hozondojo/imgs/4/9/49504098.jpg

鳥は、出来るなら飛びたくないそうだ。
理由は、しんどいからｗｗ

猛吹雪の土地で空を飛ぶメリットなんてリスクの方が大きいよね
止まり木になりそうなものもないだろうし

>>35>>38ガラパゴスって緯度としては熱帯だけどペルー海流のせいで海が冷たいんじゃなかったっけ？
サンゴは島の一部でしか見られないし
http://www.surtrek.jp/ecuador-galapagos/galapagos-season.html

赤道直下にしては年間の気温差も大きいなあ