平成 26 年８月 ＱＣ雑感 ペンギンが教えてくれた物理のはなし 著者、渡辺佑基氏は、国立極地研究所の若手研究者で、野生動物に小型の記 録計を取り付け、 「バイオロギング」という手法で、鳥類、魚類、海洋哺乳類の 生態を研究している。渡る、泳ぐ、潜る、飛ぶというように、動物の生態を追 跡した体験と、バイオロギングの測る技術が紹介されている バイオロギングには、アルゴスと呼ばれる送信機を動物の体に着けて放し、 送信機からの電波を人工衛星でキャッチする方法、３グラム程度の小型の記録 計を鳥等の小動物につけて観察するジオロケータと呼ばれる記録計がある。こ れらの機器を使って、アホウドリは、４６日間で世界を１周する、ウェッデル アザラシは１時間近く息を止めることができる、クロマグロは、太平洋の端か ら端を横断してまた戻ってくる、子供の図鑑ではマグロは、８０キロで泳ぐと 書いてあるが、実は平均時速は７キロにすぎない等、多くのことが判っている。 （残念ながらニホンウナギの生態はまだ、判っていない。）また、動物の代謝速 度（＝エネルギー量）は、体重の３／４乗に比例し、それを妨げる水の抵抗は、 体の表面積（すなわち体重）の２／３乗に比例することから、魚は、大きいほ ど速く泳ぐことができる、といった物理的考察が加えられている。 バイオロギングの技術については、日本の内藤博士が、極小のダイヤモンド 針の記録計、アナログからデジタルの計測技術の進歩を見越した長年の研究と 業界の協力による実用化で先駆的な貢献をしている。とりわけ、① 計測器を 着けた動物を再捕獲することには困難が伴うが、発信する浮力体を記録計に取 り付け、時間がきたらエアバッグのように切り離す装置を開発した苦労話、② アザラシの個体によって潜行速度が異なることの理由を、解体したアザラシの 皮下脂肪の状態を見て、比重が異なるのでは？という仮説から、同じアザラシ に重りを付け潜水させ、途中から重りを自動的に切り離し、その前後の潜行速 度のデータで比較する、（対応のあるデータの検定と同じ考え方）③ 当初は、 鵜の遊泳速度を計測するつもりで、記録計を取り付けたが、そのプロペラの回 転のしかたに異常があることに気付き、よくよく調べたら記録計を固定するナ ットを鵜がつついたため、緩んでいた。そのため実は、空気中の飛行速度を計 測していた。これによって、今まで正しく計測できていなかった、鳥の飛行速 度が測れるようになった、等の計測の工夫は興味深い。 また、 「飛ぶ」の話で、ダンカンドリやトビの猛禽類、インドガンの大型の鳥、 ハチドリのようにホバリングする鳥、アホウドリのように高低差を滑空する鳥 に分類し、揚力＝空気の密度×翼面積×速度の２乗、の物理法則からその飛び 方の特徴を説明。さらに、鳥の羽ばたく飛行と飛行機の滑空の飛行とはメカニ ズムが異なるという内容は、鳥の飛ぶことの物理的説明として納得がいく。 研究の場は、岩手県大槌、南極、バイカル湖、インド洋フランス領ケルゲレ ン島と世界を股にかけ、各土地での食べ物の話も楽しく読める。（杉山 哲朗）
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