ペンギンの潜水能力のひみつ [2]｜どのくらいすごい？
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生物の科学 遺伝 2019年1月号『特集 ペンギン ー行動と研究最前線』
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2. ペンギンの潜水能力
ペンギンは潜水が得意だという話に反対する人はほとんどいないと思うが，実際のところ，どのくらい得意なのだろう。
これまでに，ペンギン全18 種のうち16 種についてバイオロギング調査の報告があるようだ。ペンギンを含むさまざまな潜水動物の潜水記録を集めたウェブサイト Penguiness Book [1] に引用されている論文やその他の論文から，各種の最長潜水時間，最大潜水深度の情報を集めた（図 1）。ただし，これらの値がペンギンたちが本気を出した時の記録なのかを知る術はない。今後，データが増えるにつれて記録が更新されていく可能性も十分にある。
図1：ペンギンの潜水記録
(a) 最長潜水時間と体重の関係
ペンギン科 14 種 [8], [24]~[35]，ウミスズメ科 11 種 [36]~[45]
(b)最大潜水深度と体重の関係
ペンギン科15種 [5], [31]~[33], [46]~[56]，ウミスズメ科10種 [37][40][44][45], [57]~[61]，ミズナギドリ科15種 [62]~[74]
(1) 潜水時間
ペンギンは私たち人間と同じく肺呼吸の動物である。したがって水中では，基本的に潜水前に空気中から取り込んだ酸素を利用して行動している。つまり，どのくらい長く潜れるかは，体の中に持っている酸素の量とその酸素を使うペースによっておおよそ決まると考えられる [2]。また，潜水時間の長さは体の大きさとも関係している。理論的には，体内に蓄えられる酸素量は体が大きくなった分だけ増えるのに対して，単位時間あたりの酸素消費量は体サイズの増加分ほどには増えない。したがって，体が大きい動物ほど長い時間潜ることができることになる [2]。
それでは，実際に計測された潜水時間の最長記録を見てみよう。潜水動物に使われるほとんどのデータロガーには圧力センサが搭載されており，記録された圧力の変化から動物がいつ水中に入り，いつ水面に出てきたかを知ることができる [3][4]。最も長い潜水記録の保持者は，やはり一番体の大きなエンペラーペンギンである。その記録は，27 分 36 秒 [5]。しかし，これだけ長く水中にいてヘッチャラだったかというとそうでもないらしい。深度とともに記録されている加速度データから， ペンギンの姿勢や動きを間接的に知ることができる [6]。潜水を終えて氷の上に上がったこのペンギンは，いつものようにすぐに立ち上がって歩いたり身震いをしたりすることなく，しばらく寝そべったまま動かなかったようである [6]。真相はわからないが，この潜水はエンペラーペンギンにとっても想定外の長さだったのではないだろうか。氷の下を泳いでいるうちに水面への出口を見失い，さまよっていたのかもしれない。
その他のペンギンの潜水時間記録は，理論的に予想されるとおり，体が小さい種ほど短くなる傾向があるようだ（図 1）。
(2) 潜水深度
潜る深さについてはどうだろう。1 回の潜水中に到達できる深さは，水中にいられる時間の長さと泳ぐ速さに左右されると考えられる。泳ぐ速さも体が大きいほど少しだけ速くなる [7]ため，潜水時間の傾向と合わせて考えると，やはり体の大きな動物の方が深く潜れることになる。
圧力センサ付きのデータロガーでこれまでに計測された記録によると，ペンギンの最も深い潜水の記録はエンペラーペンギンの564 mである [8]。 上述のPenguiness Bookには，潜水深度の記録を世界各地の建物や滝の高さと比べられるページ もあるのだが，ペンギンの記録はエンパイアステートビルや東京タワーをも凌ぐ [1]。そして，潜水時間と同じく，体が小さい種ほど最大潜水深度も浅くなる傾向がある（図1）。
(3) 他の海鳥との比較
ここまでペンギンの潜水記録を紹介してきたが, ペンギンは本当に空を飛ぶことを捨てた「甲斐」 があったのだろうか。このことを確認するため， 飛翔と潜水の両方をこなす海鳥の潜水記録と比較してみよう。
図 1 に，ペンギンとは違って飛ぶことと潜ることを両立している海鳥の潜水記録も示した。潜水時間，潜水深度ともに，全体としてはやはりペンギンの記録が他の海鳥を上回っている。ただ，ウミスズメ類やミズナギドリ類のほとんどの種については，体重の違いを考慮すればペンギンと同等かそれ以上の潜水能力を持っているともいえそうだ [9]。もちろん最大値の比較だけで議論することはできないが，ペンギンは空を飛ばない代わりに体を大きくできたことが，水中への適応において最も重要なポイントだったといえるかもしれない。
引用文献：
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