皇帝ペンギンの父親はどのようにして卵の凍結を止めますか?

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彼らは多くの自然のドキュメンタリーと漫画のスターになりました。それらのふわふわさと非の打ちどころがないことで愛されています。それでも、繁殖に関しては、皇帝ペンギンが進化的に短いわらを引き寄せたと言うかもしれません。彼らが生息するほとんど極寒の南極の風景では、人生はまだ十分に厳しいものではないかのように、これらの鳥は、卵が氷と轟音から保護されなければならない冬の真っ只中に繁殖しなければなりません。

今週のBBCアメリカの「王朝」のエピソードは、皇帝ペンギンのコロニー(Aptenodytes forsteri)彼らが壊れやすい卵を生かしておくためにこの無愛想な気候と戦うとき。

皇帝は、実際には冬にのみ繁殖するという危険な戦略を踏襲している唯一のペンギン種であり、数千羽の巨大なコロニーで繁殖しています。メスの鳥が数ヶ月の間海に出て、それぞれが巨大な卵を産んだ後、魚を補充しますが、オスは後ろにとどまり、彼らが住んでいる平らな氷の上で温度がますます厳しくなり、それぞれが卵を孵化させます。

彼らの冬の繁殖の理由は、いくつかの非常に厳しいスケジューリング制約に帰着します。ペンギンのコロニーに数千匹の雛が到着すると、それらは食料として何トンもの魚、イカ、オキアミを必要とします。しかし、それは、皇帝ペンギンを海の端から分離する広大な凍った海が溶けてバラバラになる春にのみ利用できます。

また、卵を孵化させるのに約4か月かかるため、「冬に開始するので、海の近くで最大の資源が利用できるようになると、ひよこが孵化するタイミングになります」と、英国の保全生物学責任者であるフィリップトラサンは述べています。南極調査。 「毎回の採餌旅行のたびに200キロを超える海氷をトレッキングするとしたら、彼らはそれをする時間がないだけです」と彼はLive Scienceに語った。

猛吹雪や氷点下の気温から子供たちを守るという大規模な任務に加えて、皇帝ペンギンの父親は進化によってウォーキング用の湯たんぽに本質的に変化しました。

手始めに、鳥は数センチの厚さの羽毛の密な層でほぼ完全に覆われており、それは彼ら自身の体と彼らの若者を絶縁します。多くのペンギンの種と同様に、皇帝にも腹部に裸の皮膚のフラップが備わっており、「ブルームポーチ」と呼ばれ、卵を保護します。鳥は巧妙に足で卵のバランスを整え、この裸の皮膚に押し付けてから、子孫を外の凍った世界から完全に隔離する腹の羽毛のふわふわのひだで卵を覆います。

生後2週間のひよこは母親の足のバランスを整え、快適なひなポーチで暖かく過ごせます。数週間、雛は親の暖かい保護の下ですべての時間を過ごします。 (画像クレジット:Stefan Christmann / BBC America)

スコットランドのグラスゴー大学の熱生態学者であるDominic McCafferty氏は、皮膚に直接触れると、表面のすぐ下にある血管を介して卵が加熱されると語った。ひな袋にも生物学的ボーナスがあります。 「皮膚自体はの温度を感知する温度感知ニューロンが非常に豊富です」とMcCaffertyはLive Scienceに語った。それは皇帝の父親をひよこの幸福に同調させ、卵が居心地を保つために少し余分なカバレッジが必要なときに警告します。

しかし、これらすべては、父ペンギンが彼自身と彼の若者の利益のために彼自身の断熱を維持できることに依存しています。 「皇帝ペンギンが特に持っているいくつかの適応の1つは、 ない 周囲の環境に熱を奪う」と語った。南極種の個体群動態を専門とするニュージーランドのカンタベリー大学地理学部のゲートウェイ南極大陸で講師を務めるミシェル・ラルーは言った。できるだけ氷と接触させてください。

それを達成するために、鳥は氷から足を持ち上げ、かかとに戻って傾いて、尾の先端で身を安定させます。 「彼らはこのような2足尾の三脚を持っているので、氷に触れるのはかかとと尾だけです-これは信じられないことだと思います」とLaRueはLive Scienceに語った。 「まるでロッキングチェアにいるかのように見える!」彼らはひよこの保護のために、この姿勢を何ヶ月も続けます。 「彼らは信じられないほど回復力があります。私は彼らが生計を立てる方法に畏敬の念を抱いています」とラルーは付け加えました。

サーマルイメージングの研究では、鳥の体は主にくちばし、目、足を通してわずかな熱しか失わないことが示されています。彼らの羽毛は基本的に信じられないほど洗練されたダウンジャケットで、「中心を暖かく保ちますが、羽毛から表面に伝わる熱はほとんどありません」と、これらの鳥の温度調節を研究しているMcCaffertyは言いました。実際、彼の研究では、鳥の羽の表面が実際に涼しいことが示されています。これは、鳥が外の世界にほとんど熱を伝導していないことを示唆しています。すべてが閉じ込められています。

「これは彼らの断熱材が非常によく機能していることを私たちに教えてくれます」とマッカファーティーは言った。

氷上での長い月の間に追加の熱保険のために、父の鳥は最後の1つの戦術を使用します:グループハグ。皇帝ペンギンは巨大な群れを作ることで有名であり、集団の暖かさを保証するために、何百もの鳥が絶えず循環する集団の中で一緒にジャムします。これらの偉大なグループの根本的なダイナミクスは非常に複雑であり、多くの生物学者がまだ集まりがどのように機能するかを理解しようとしている、とマッカファーティー氏は語った。

しかし科学者は鳥がなぜそれをするのか知っています。 「彼らの全くの体温は、ハドル内の空気の温度を上げることができます」とマッカファーティーは言い、フランスの科学者のグループがハドルの上で華氏95度(摂氏35度)以上の気温を記録したと付け加えました。

氷点下の条件の中で、群衆の印象的な熱は皇帝の父親が新陳代謝を遅らせ、エネルギー使用量を減らすのに役立ち、貴重な子孫を温め続けることができる、とマッカファーティー氏は説明しました。

ハウリング風に寄り添うペンギンの自然ドキュメンタリーの一般的なモチーフは、私たちの心の弦を引っ張るように設計されているかもしれませんが、マッカファーティー氏は、これらの鳥やその小さなひよこを同情する必要はないと述べました。人間にとっては、華氏68度(摂氏20度)未満は少し涼しく感じられますが、「皇帝ペンギンにとってのこの快適なゾーンは、おそらく摂氏マイナス10度程度まで広がっています」と彼は言った。

「彼らはこれらの環境に非常によく適応しており、彼らは彼らが何をするかで非常に成功している」と彼は言った。おそらく地球上で最も過酷な場所で若者を育てることに成功したこれらの献身的なペンギンの父親は、確かにその証拠です。

デビッドアッテンボロー卿のナレーションで、BBCアメリカの「王朝」は、地球上で最も有名で絶滅の危機に瀕している5匹の動物の家族の生活を、間近で個人的に見ることができます。 4番目のエピソード「皇帝」は、土曜日(2月16日)にBBCアメリカで午後9時に初演されます。 EST / 8 p.m. CST。視聴者は最初のエピソード「ライオン」を無料でオンラインで視聴できます。

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