世界

キツツキはテニス選手のようにうなり声を上げます

ポピュラーサイエンスの日刊ニュースレターを入手してください💡 画期的な発見、発見、DIY のヒントを平日毎日お届けします。 キツツキは自分の体重を超えてパンチする方法を本当に知っています。森林に生息する鳥は、その強力なくちばしで時速約 25 マイルで木を攻撃することができます。これを達成するために、キツツキは木を打ち付けるときに頭、首、腹部、尾の筋肉を強化して体を完全に硬く保つことで、本質的に自分自身をハンマーに変えます。 それぞれの衝撃は股関節屈筋と前首の筋肉によって引き起こされますが、生物学者は、ここではより呼吸の力が働いていることを学びました。テニスのスター選手が体幹を同期させて安定させ、ボールを打つためにうめき声を上げるように、キツツキも木を打つときに呼吸と動きを同期させます。この調査結果は、本日発行された研究で詳しく説明されています。 実験生物学ジャーナル。 「キツツキの興味深い点は、すべての鳥がやっているようなつつき行為を、彼らが極端にやっているということです」と、研究共著者でありブラウン大学NSF博士研究員フェローで統合生物生物学者のニコラス・アントンソン氏は語る。 ポピュラーサイエンス。 「これらの極端なパフォーマンスは、高強度のタスクにさらされたときに通常の動きがどのように組織され調整されるかをより深く理解できるため、生物学の研究に最適です。」 キツツキの世界 キツツキは、くちばしから足元まで木々の中での生活によく適応しています。足の指のうち2本は内側を向き、2本は後方を向いており、鋭い爪が付いています。この足を使って木の幹をよじ登って食べ物や隠れ場所を見つけることができます。 ほとんどの鳥類は餌を見つけるためにつつきます。しかし、キツツキは、特徴的なつつき行動で巣を掘り、その太鼓の音で自分がどの種であるかを他の動物に知らせ、自分の縄張りを守る準備ができていることを知らせます。 「こうした太鼓の演奏のやりとりは、他の鳥の鳴き方と似ており、キツツキがドラマーとしてのスキルに基づいてお互いの資質を評価し合うのです」とアントンソン氏は言う。 「また、これらの行動を実行するときに非常に大きな衝撃力を生成するため、生成するのが特に困難になります。」 エースのグランター キツツキが木に穴をあけるときにこれらの筋肉をどのように使うのかをさらに詳しく知るために、アントンソンとチームは 8 羽の野生のベニキツツキを捕獲しました (ピコイデス・プベセンス）。彼らは3日間にわたって鳥を高速ビデオで撮影し、広葉樹に穴を開けたり叩いたりした瞬間を記録した。研究チームは記録中に、鳥の頭、首、腹部、尾、脚を制御する筋肉の電気信号を測定し、鳥がくちばしで叩いたときに筋肉がいつ収縮するかを確認した。 さらに、6羽の鳥の気道の一部の気圧と、そのうち2羽が発声箱を通して吐き出した空気の量を記録した。これは、野生に戻る前に鳥の呼吸を追跡するのに役立ちました。 研究チームは、股関節屈筋と前首の筋肉が不可欠であることを発見しました。彼らはくちばしを木に打ち込みながら鳥を前進させます。他の筋肉はより補助的な役割を果たしているようです。アントンソン氏によると、鳥は頭を後ろに傾け、頭蓋骨の基部と首の後ろにある3つの筋肉で体を支えているという。彼らはまた、自分自身をハンマーに変えるために全身を引き締めているように見えます。そして呼吸も助けになります。 「キツツキは攻撃するたびに息を吐きます」とアントンソン氏は説明します。 「私たちは、テニス選手がボールを打つときにうめき声をあげるのと同じように、彼らが木に接触した瞬間に息を吐いていることを示しました。これはおそらく、この運動戦略が体幹を安定させ、両方の状況で打撃力を高めることができるためです。」 また、鳥は衝撃のたびに呼吸を完璧に同期させ、その速度は毎秒最大 13 回でした。彼らは、各素早い打撃の間にミニ呼吸（約 40 ミリ秒）を吸い込みました。ただし、うなり声が太鼓の演奏にかき消されてしまうため、少し聞き取りにくいです。 ドラマーとしても、キツツキは単なる「一発屋」ではありません。メッセージを送信するためにより優しくタップするのか、それとも強くドリルするのかに基づいて、衝撃の強さを微調整します。研究チームがキツツキがつつくときの筋肉の収縮の強さを比較したところ、キツツキがドリリングをしている間、前股関節屈筋の方がより強く収縮することが判明した。この収縮により、鳥はより強い衝撃を与えることができました。さらに優しくタップすると筋肉が緩みました。 「これは、尻尾から腰、腹筋、首、頭までの筋肉を呼吸と正確なタイミングで緊密に調整する必要があり、自然のハンマーとして筋肉を鍛え、効果的な打撃を可能にする全身運動です」とアントンソンは言う。 ビートは続く 研究チームは今後の研究で、このドラミングが他のキツツキ種間でどのように異なるのかを調べたいと考えている。この研究のベトゲラよりも早く攻撃できる個体もいます。 「ある種は、1秒あたり最大40拍の速さで太鼓をたたくことができます」とアントンソン氏は言う。 「私たちの研究で観察された各打撃における筋肉の調整と呼気は、さらに極端な状態を保っているのか、それともその種が潜在的に異なる生理学的戦略を使用しているのかを知るのは興味深いでしょう。」 2025 ホリデー…