潜水鳥は魚やその他の獲物を捕らえるために水中に飛び込む鳥です。
説明
このような鳥類は、ペリカン、カツオドリ、ネッタイチョウのように飛翔中に水中に潜る場合もあれば、潜水ガモ、ウミウ、ペンギンのように水面から潜水する場合もあります。これらの鳥類は、推進力を得るために葉状または水かきのある足などの適応を備え、既に遊泳に適応していた鳥類から進化したと考えられています。[ 1 ]
潜水鳥の中には、例えば白亜紀に絶滅したヘスペロルニス類のように、足で推進力を得て泳ぐ鳥もいました。彼らは大型で流線型の飛べない鳥で、滑りやすい獲物を捕らえるための歯を持っていました。今日では、ウ科(ウミウ科)、アビ科(アビ類)、カイツブリ科(カツオドリ科)が足で推進力を得て泳ぐ鳥の主要なグループです。[ 2 ]
翼で推進する急降下鳥
他の潜水鳥類も翼で推進する。ペンギン(Sphenisciformes)、カワガラス(Cinclus)、ウミスズメ(Alcidae)、そしてミズナギドリ(Pelecanoides)などである。また、絶滅したPlotopteridae科とMancallinae科も、潜水時に翼で推進していたと考えられる。[ 3 ] [ 4 ]
飛び込む鳥
飛び込みは、空中から水中への移行を伴う特殊な採餌形態である。飛び込み鳥は、くちばし、首、そして変形する翼で特徴付けられる。飛び込み鳥は、一般的に他の鳥よりもくちばし角度比が高い。[ 5 ]くちばし角度比は、上角を側角で割ったものとして定義される。上角と側角が近い場合、くちばし角度比は高くなり、差が大きい場合、くちばし角度比は低くなる。飛び込み鳥の採餌行動は、嘴皮と嘴の骨格形状の進化にも影響を与える。飛び込み鳥は嘴皮が狭く薄いため、くちばしの形状も異なる。[ 6 ]
くちばしの角度急降下する鳥の首もまた独特である。急降下する鳥は、最大45メートルの高さから、最大24メートル/秒の速度で飛び込んでも怪我をしない。急降下において、首は大きな役割を果たす。衝撃を受ける過程で首の筋肉が収縮し、腱が骨に張力を与えて潜水時の安定を保つ。[ 7 ]これにより、安全に急降下することができ、より深く潜れるため、鳥がアクセスできる水量が増え、獲物を驚かせることができる。[ 8 ]急降下する鳥は、その潜水の仕組み上、水面から飛び込む鳥よりも潜水頻度が低い。[ 9 ]
急降下する鳥のもう一つの特徴は、変形翼である。変形翼は飛行中に翼幅を変化させ、様々な空力要件や飛行条件に適応する能力を持つ。鳥の翼の形状は飛行能力を決定する上で重要であり、空力性能や操縦性に影響を与える可能性がある。[ 10 ]完全に開いた状態では、変形翼は最大表面積に達し、揚力係数が32%高くなり、低速での高い操縦性を実現する。完全に閉じた状態では、変形翼は表面積を最小化し、抗力係数を0.027から0.021へと29.3%減少させ、高速飛行を実現する。[ 11 ]
参照
参考文献
- ^ Jung, Sunghwan; Gerwin, John; Dove, Carla; Gart, Sean; Straker, Lorian; Croson, Matthew; Chang, Brian (2016-10-25). 「海鳥はどのようにして怪我をすることなく急降下するのか」 . Proceedings of the National Academy of Sciences . 113 (43): 12006– 12011. Bibcode : 2016PNAS..11312006C . doi : 10.1073/ pnas.1608628113 . ISSN 0027-8424 . PMC 5087068. PMID 27702905 .
- ^ナショナルジオグラフィック (2007-08-31)、水中ダイビングバード | ナショナルジオグラフィック、2019年6月25日閲覧
- ^ 「アルキダエ」 .アルシダエ株式会社2019年6月25日に取得。
- ^ Smith, NA; Koeller, KL; Clarke, JA; Ksepka, DT; Mitchell, JS; Nabavizadeh, A.; Ridgley, RC; Witmer, LM (2021). 「カワガラス(鳥類、シンクリダエ科)の収斂進化:唯一の翼推進型潜水鳴鳥」 .解剖学記録. 305 (7): 1563– 1591. doi : 10.1002/ ar.24820 . PMC 9298897. PMID 34813153 .
- ^ Sharker, Saberul; Holekamp, Sean; Mansoor, Mohammad; Fish, Frank; Truscott, Tadd (2019-08-29). 「潜水鳥の水没衝撃ダイナミクス」 . Bioinspiration & Biomimetics . 14 (5): 056013. Bibcode : 2019BiBi...14e6013S . doi : 10.1088/1748-3190/ ab38cc . PMID 31387087. S2CID 115715804 .
- ^ Eliason, Chad; Straker, Lorian; Jung, Sunghwan; Hackett, Shannon (2020-05-26). 「急降下鳥類における形態学的革新と生体力学的多様性」 . Evolution . 74 ( 7): 1514– 1524. doi : 10.1111/evo.14024 . PMID 32452015. S2CID 218895071 .
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- ^ヤン・クーダート;グレミレット、デイヴィッド。ライアン、ピーター。加藤明子内藤 泰彦マホ、イヴォン (2003-12-22)。「空気と水の間:カツオドリ岬の急降下」トキ。146 (2): 281–290 .土井: 10.1111/j.1474-919x.2003.00250.x。
- ^ジョナサン・グリーン、クレイグ・ホワイト、アシュリー・バンス、ピーター・フラッペル、パトリック・バトラー (2009年11月4日). 「カツオドリにおける急降下によるエネルギー的影響」 .絶滅危惧種研究. 10 : 269–279 . doi : 10.3354/esr00223 .
- ^鳥の翼
- ^ Luca, Matteo; Mintchev, Stefano; Heitz, Geremy; Noca, Flavio; Floreano, Dario (2017-02-06). 「小型ドローンの飛行範囲拡大とロール制御を実現するバイオインスパイアード・モーフィング・ウィング」. Interface Focus . 7 (1) 20160092. doi : 10.1098/rsfs.2016.0092 . PMC 5206609. PMID 28163882 .