マッコウクジラは気泡放出で垂直姿勢での睡眠を実現

セント・アンドルーズ大学とヌーシャテル大学の研究チームは、マッコウクジラが気泡を放出して浮力を調整し、海面直下で垂直姿勢での休息を保つメカニズムを明らかにした。23日付で Journal of Experimental Biology に掲載された。

マッコウクジラは頭部の大量のスペルマセチ油により自然に正の浮力を持つため、気泡放出により浮力を低減させて水中での静止状態を維持している。ノルウェー沿岸で装着されたタグにより、明確な気泡音が記録されたほか、シミュレーションで気泡放出が正の浮力を低減させることが確認された。

研究方法と結果

セント・アンドルーズ大学の Sea Mammal Research Unit に所属する研究チームは、ノルウェー沿岸のマッコウクジラに吸盤を使用した小型タグを装着した。タグは音声および3次元の動物移動データを記録した。

記録された気泡音は明確であり、シミュレーション結果は気泡放出が正の浮力を低減させ、休息中の水中での静止を可能にしたことを確認した。マッコウクジラは深海採食潜水時よりも休息潜水時に少ないガス量で潜水を開始することも判明している。

マッコウクジラの生理的特性

マッコウクジラは唯一垂直姿勢で休息するクジラとして知られている。海面直下での垂直休息は、表面の波の影響を緩和しつつ、より深い深度への潜水に必要なエネルギーを回避することで、効果的な睡眠を実現できると考えられている。

マッコウクジラは息を止める潜水者であり、肺内で膨張するガスが浮上時に気泡放出を引き起こす。研究者らは、気泡放出が組織から肺への過剰な CO2 または N2 の放出に関連している可能性を指摘している。またこの行動は代謝ガス交換に対する含意を持つ可能性がある。

セント・アンドルーズ大学 Patrick Miller 教授の見解

セント・アンドルーズ大学 Sea Mammal Research Unit の Patrick Miller 教授は、「本研究はマッコウクジラが気泡を放出することで浮力を厳密に制御し、海面直下でほぼ中立浮力を保ちながら水中に留まることを確認している」と述べた。同教授は「睡眠中と考えられる状態での微細な浮力調整は、我々人間を含む陸生哺乳類にとってはまったく無関係な課題であり、特に興味深い」と述べている。

筆者の見立て

• マッコウクジラが睡眠中に微細な浮力調整を行うことは、陸生哺乳類と異なる全く未知の課題であると解釈している。

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出典

University of St Andrews news「Sperm Whales blow bubbles to achieve restful, vertical sleep」https://news.st-andrews.ac.uk/archive/sperm-whales-blow-bubbles-to-achieve-restful-vertical-sleep/ (Journal of Experimental Biology の報道による)