潜水
潜水する鳥の進化
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北半球 |
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カモメ類 |
→ |
オオハシウミガラス |
→ |
オオウミガラス |
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空中で翼を使う |
空中、水中で翼を使う |
水中で翼を使う |
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ウミツバメ類 |
モグリウミツバメ類 |
ペンギン類 |
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南半球 |
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水中を潜る |
脚で潜る (脚潜水) |
アビ科(両脚) カイツブリ科(両脚) ウ科(両脚) ハジロ属(両脚) アイサ属(両脚) オタテガモ属 |
ツクシガモ属(アカツクシガモ)(ツクシガモ) オシドリ属(オシドリ)(アメリカオシ) マガモ属(アカハシコガモ)(オカヨシガモ)(マガモ)(カルガモ)(オナガガモ)(ハシビロガモ) |
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脚＋翼 |
ケープシロカツオドリ スズガモ ホオジロガモ コオリガモ ビロードキンクロ |
バン ヒドリガモ ヨシガモ オカヨシガモ |
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翼で潜る (翼潜水) |
ペンギン目 ミズナギドリ目 ウミスズメ科 カワガラス モグリウミツバメ科など |
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流し網などの魚網にかかるのは水中飛翔型の鳥が多い。
流し網は細く、目立たないように進化し、『海のカスミ網』状態。
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運動タイプ |
飛行・潜水 |
利用空間 |
翼・足ひれ |
例 |
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基本形 |
羽ばたき飛行 |
空中 |
中〜大きい翼 |
カモメ科 ウミツバメ科 カツオドリ科 |
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アホウドリタイプ |
滑空飛行 |
空中 |
大きく細長い翼 |
アホウドリ科 |
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ウミスズメタイプ |
羽ばたき飛行 羽ばたき潜水 |
空中 水中 |
中程度の翼 |
ウミスズメ科 |
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ペンギンタイプ |
羽ばたき潜水 |
水中 |
小さな翼 |
ペンギン科 オオウミガラス(絶滅) |
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ウミウタイプ |
羽ばたき飛行 足こぎ潜水 |
空中 水中 |
大きな翼 足ひれ |
ウ科 |
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コバネウタイプ |
足こぎ潜水 |
水中 |
大きな足ひれ |
ガラパゴスコバネウ |
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水は空気の820倍の密度。 水中では抵抗と浮力が大きくなる。 水深10mごとに一気圧増加。 水深200mなら20気圧にもなる。 滑空能力の高い種は潜水能力は低い。 水は空気の25倍の早さで熱を奪う。 潜水性の鳥では重い骨、小さい気嚢が特徴。 |
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アビ |
泳ぐ速度 |
7.2km/h |
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最高潜水距離 |
82m |
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潜行速度 |
9.6〜11.2km/h |
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ウ |
普通の水鳥の羽毛は撥水性が高く水をはじき、潜水中も空気の層が身体を覆い、比重を軽くするので、その分潜水にエネルギーを使うが、鵜の羽毛は撥水性がないので、水中での抵抗が少なくてすむ。 水中で魚を呑み込めない。 翼潜水の鳥は潜水で使わない脚の水かきを舵として使え、長い尾を必要としないが、脚潜水のウでは長い尾が必要。 |
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ウトウ |
翼潜水 潜水の妨げになる大きな翼を小さくした。 翼面荷重が大きくなったため、空中飛行では、酸素負担の大きい羽ばたき飛翔が必要。 |
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羽ばたき数 |
空中 |
10回 |
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水中 |
2〜3回 |
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ウミガラス |
潜水時には翼を使う。(特に下降時) 上昇時は翼を広げたまま動かさない。 翼を半分に畳み、一秒に二回ほどの羽ばたき。 方向転換は脚の水かきを使う。 水中で魚を呑み込める。 |
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カイツブリ |
潜水の深さは2〜3m 気嚢の空気を押し出し、浮力の調節ができる。 気嚢を空にするだけで30秒潜水できる。 |
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カモ |
秒1.5〜3.0Hzでバトルを漕ぐ。 |
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カワウ |
普段は秒速0.8m 加速すると4.0m |
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カンムリウミスズメ |
巣立ち雛が、親と泳ぐ速さは時速2.47km |
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コウテイペンギン |
普通に泳ぐときは、時速7.5kmくらい。 |
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ミサゴ |
ワシタカ類で唯一少し潜れる |
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ペンギン |
水中で翼を振り上げるときは斜め下、振り下ろすときは斜め上向きの力を生み出して泳ぐ。 |
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エトピリカ |
翼を振り下ろすときの斜め上向きの力だけしか生み出さない。 そのため、ペンギンほど滑らかに泳げない。 |
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エトピリカ |
翼潜水だが水かきを方向舵として使う。 飛翔時の方向転換にも水かきを使用する。 |
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ツノメドリ |
翼潜水だが、脚を舵にしている。 |
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潜水時間(秒) |
深度(m) |
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通常 |
最高 |
通常 |
最高 |
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ハシボソミズナギドリ |
|
|
|
70 |
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オオミズナギドリ |
|
|
2〜3 |
6 |
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アビ |
30 |
90 |
7 |
9 |
|
シロエリオオハム |
30 |
120 |
|
16 |
|
カイツブリ |
15 |
30 |
|
3 |
|
ミミカイツブリ |
|
180 |
|
3.6 |
|
ハジロカイツブリ |
10 |
35 |
|
|
|
アカエリカイツブリ |
26 |
55 |
|
|
|
カンムリカイツブリ |
23 |
56 |
|
40 |
|
カワウ |
37 |
120 |
2 |
30 |
|
ウミウ(♀) ウミウ(♂) |
24 37 |
62 110 |
7.2 15.1 |
26.4 39.3 |
|
ホシハジロ |
20 |
30 |
2 |
|
|
スズガモ |
25 |
60 |
2.4 |
6.3 |
|
キンクロハジロ |
15 |
|
2 |
|
|
シノリガモ |
10 |
28 |
|
16 |
|
コオリガモ |
35 |
90 |
15 |
54 |
|
クロガモ |
|
50 |
2.5 |
12 |
|
ビロードキンクロ |
|
180 |
|
30 |
|
ホオジロガモ |
24 |
55 |
2.5 |
12 |
|
ミコアイサ |
15 |
|
1.5 |
|
|
ウミアイサ |
22 |
120 |
2 |
4 |
|
カワアイサ |
37 |
110 |
2.7 |
4 |
|
ウミガラス |
32 |
68 |
6 |
100 |
|
ハシブトウミガラス |
|
180 |
60 |
210 |
|
ウトウ |
45 |
120 |
10 |
60 |
|
エトピリカ |
30 |
60 |
60 |
|
|
ニシツノメドリ |
25 |
|
|
60 |
|
カワガラス |
4 |
23 |
|
|
|
コウテイペンギン |
5分 |
18分 |
30 |
628 |
|
キングペンギン |
|
|
|
322 |
|
コガタペンギン |
28.5 |
79 |
8.4 |
26.5 |
|
海女 |
60 |
|
10 |
|
|
人 |
|
7分 |
|
123 |
|
マッコウクジラ |
40分 |
75分 |
|
1,134 |
|
深海魚 バッソギガス・プロフンディッシュ |
|
|
|
8,300 |
|
|
水上、水中速度(km/h) |
|
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巡航速度 |
最高速度 |
|
|
クロマグロ |
80 |
160 |
|
バショウカジキ(公認記録) |
|
109 |
|
クロマグロ |
|
80 |
|
キハダマグロ |
|
75 |
|
カツオ |
38 |
|
|
マッコウクジラ |
10 |
40 |
|
ホオジロザメ |
|
40 |
|
マイルカ |
|
37 |
|
シロナガスクジラ |
|
37 |
|
ジェンツーペンギン |
8 |
36 |
|
エンペラーペンギン |
6 |
|
|
ハシブトウミガラス |
5.8 |
|
|
カワウ |
5.8 |
|
|
ウミガラス |
5 |
|
|
サケ |
5 |
40 |
|
アシカ |
|
40 |
|
鯖 |
|
30 |
|
ミナミゾウアザラシ |
5 |
|
|
マゼランペンギン |
|
15 |
|
ウトウ |
4 |
|
|
ペンギン |
3 |
|
|
ウミガラス |
3 |
|
|
鰊 |
|
16 |
|
ミズクラゲ |
3 |
9 |
|
鯉 |
|
8 |
|
イカ |
2.9 |
7.6 |
|
金魚 |
2.7 |
|
|
マミジロカルガモ |
2.6 |
|
|
カイツブリ |
2 |
|
|
ウミスズメ |
1.9 |
|
|
人 |
|
7.2 |
|
ウミヘビ |
1.15 |
|
|
マガモ |
1.8 |
|
|
ヒラメ |
1.4 |
|
|
オオバン |
1 |
|
|
ウナギ |
0.86 |
4 |
|
カレイ |
0.4 |
|
|
ゾウリムシ |
0.01 |
|
|
|
血液量(%) |
酸素容量(%) |
|
|
非潜水 |
ハト |
7.0 |
21.2 |
|
アヒル |
10.0 |
16.9 |
|
|
潜水 |
ペンギン |
9.0 |
20.0 |
|
ツノメドリ |
11.3〜12.0 |
24.0 |
|
|
ウミガラス |
12.3〜13.7 |
26.0 |
|
|
耳 |
潜水するものには、筋で外耳孔を閉じることができる種もいる。 |
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偏光 |
水中への突入 人は空から水中の物が見える範囲は真下のごく一部に限られる。(偏光されている) 偏光グラスの眼鏡をかけると偏光が除去されて、水中の見える範囲は広くなる。 |
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カワセミ、アジサシなど 空中から突入して魚を獲る鳥 |
空中視の調節筋で間に合わせる。 突入時は瞬膜で保護。 |
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ペンギンなど 水中で魚を追う鳥 |
水中調節が主なので、 陸上では近視眼。 |
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潜水ガモ、アビ、ウミスズメ、ウなど |
空中、水中両用の調節が可能。 角膜は平ら。 |
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人 |
水中では強度の遠視 水中メガネが必要 |
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イモリ |
陸上で強度の近視 水中では正常 |
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潜水ガモ |
水中では角膜を瞬膜で被い、透視する。 |
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ウ |
レンズを突出させ、至近視する。 |
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泳ぎ |
カモ |
常に脚で漕いでいる。 |
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ハクチョウ ガン |
スピードが出ると両脚を後方にだらりと伸ばす。 常に脚で漕ぐより有利。 体重があるので、慣性による推進力のほうが大きくなる。 |
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着水 |
カイツブリ 両脚を後方に伸ばしたまま脚の甲で着水し、脚の甲と腹で滑る。 |
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ダイビング |
嘴から |
カツオドリ類、アジサシ類、カワセミ類 |
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脚から |
ミサゴ |
アオアシカツオドリは翼を後方にたたみ、水の抵抗を減らす。
時速100kmほどで水中に突撃
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カワセミの水への飛び込み |
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水へ飛び込んだとき、飛び出る水の加速が小さくなる形状 水に突入する物の形状をxの関数f(x)で表し、 押しのけられた水の速度をu(x)で表す 押しのけられた水の加速度du/dtが一定となる先頭形状f(x)を求める 突入速度が大きいと先端が鋭く、徐々に太くなる形状。 中くらいの速度だとイルカの頭の形に似た形状。 もっと遅いと頭の先がフラットになってくる。 |