鳥の生物学者は長い間このことを知っていましたが、現代のコウモリ研究者、マサチューセッツ大学アマースト校のエリザベス・デュモンが、鳥の骨格がどうして繊細に見え、しかも重いのかを説明するのに必要でした。 その答えは、鳥の骨は哺乳類の骨よりも密度が高いため、薄く、時には空洞であっても重くなるのです。
骨密度測定によって裏付けられた彼女の発見は、王立協会紀要Bの3月17日号で発表されました。 デュモン氏は、「鳥の骨が哺乳類の骨よりも密度が高いという事実は、大きさの割に重いだけでなく、より硬く、より強くしている可能性があります」と説明しています。 これは、鳥の骨格が飛ぶことに特化していることを考える新しい方法であり、鳥の骨格が非常に軽量に見えるのに、なぜ比較的重いのかという謎を解くものである。 このことは、これまで十分に説明されてこなかったので、教科書に載ることはなかった。 8968>
デュモン氏は、鳴禽類、げっ歯類、コウモリの頭蓋、上腕骨、大腿骨の密度を、骨量と体積を測定することで調べました。 「平均して、これらの骨の密度は鳥類で最も高く、次いでコウモリであることがわかりました。 骨密度が高くなると、骨の硬さや強さも高くなることは、他の多くの研究でも明らかにされています。 重量に対する剛性と強度を最大化することは、強度と剛性を備えながらも軽量な人工の機体を設計する際に用いられる最適化戦略です」と、彼女は指摘する。 密度は、単位体積あたりの質量の尺度です。密度の高い骨は、チタンのつまようじが木のつまようじよりも強いように、重く、強いです。
長い時間をかけて、鳥の骨は、硬さと強さを最大限に高める特殊化を進化させてきました、とDumont氏は述べています。 これらの特殊化には、高い骨密度、骨の総数の減少、一部の骨の融合、骨の形状の変化などが含まれます。 例えば、鳥の翼の主な骨である上腕骨は、断面がかなり丸いことが、長い研究の中で明らかになっている。 これは、丸いつまようじが平らなものよりも折れにくいのと同じように、より硬くなります。
ガリレオは1683年に鳥の骨を軽いと記述したと、デュモンは述べています。 彼女の新しいデータは、鳥の骨格は体重の割に軽いという一般的な誤解を解くのに役立っています。 むしろ、鳥やコウモリの骨格は細長く繊細に見えるだけで、密度が高いため、重くもあるのです。 高密度で強く硬いということは、鳥やコウモリの骨が飛行に特化していることのもう一つの証拠です
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