室の構造を持っている。つまり , 鳥類の心臓は構造的にはヒトに似ているが , 別 の系統で独自に獲得したものなのである。 脊椎動物の共通祖先である魚類の 1 心房 1 心室は単純な循環系だ。心臓→鰓 →体→心臓で一周である。一方の 2 心房 2 心室系では , 心臓→肺→心臓→体→ 心臓で一周である。つまり , 一周する間に 2 回ポンプを通過しているのだ。な んとなくターポエンジンのようなターボ心臓となっているので ある。まあ正確にはターボとは違う気もするが , 些細なことを 催 気にしないのが長生きの秘訣である。 心臓を撃ち抜かれると , 懐に偶然 1 ドル 心臓アラカルト 銀貨でも入っていない限り死に至る。血液の循環は体の維 持に不可欠であり , 心臓はそのための必須器官である。ォズのかかしだって , そ の大切さを力説していた。心臓は不随意筋であるため , 毎日毎日働かされてもイ ヤになっちゃって海に還ったりすることはない。そんなふうに休みなく働いてい るものだから , よく鍛えられて歯ごたえのよい食肉となっている。 肉屋ではハッという名称で心臓の肉が売られている。一般に購入することがで きるのはウシ , プタ ( 図 1 ) , ニワトリ ( 図 2 ) のハッぐらいのものだろう。しかし地 域によっては , 熊本のウマや信州のヤギ , 三陸地方のサメなどのハツにも出会う こともある。いずれも心地よい弾力と旨味を感じられるのでお勧めだが , 食中毒 が怖いので生食は避けたいところだ。 哺乳類の心臓は , 販売されるときは大抵丸ママではなく , きれいに切られた状 態となっている。心臓がゴロリと売られていると , ホラーな雰囲気が漂って美人 マダムからクレームがつくのかもしれない。その点 , 鳥のハツは小さく可愛くグ ロテスクさが少ないためか完品で販売されているので , 心臓の構造を把握するの にもってこいだ。系統的に哺乳類と異なるとはいえ , 構造的には似たようなもの なので , 焼き串を打つ前にしばしその形態を愉しんでおきたい。 鳥のハツを横に切断すると , その断面からは右心室と左心室の 2 つの部屋が あるのがわかるはすだ ( 図 3 ) 。このうち , 中央に近く分厚い筋肉に囲まれている のが左心室である。右心室は近くにある肺まで血液を送るだけなので筋肉が薄い が , 全身への循環を司る左心室は筋肉が発達しているのである。 ハツの上部には , いくつかの白いチュープがピロピロしている。これは大動脈 と肺動脈である。動脈は心臓から血液を送り出すパイプなので , 高い圧力がかか る。この高圧を支えるためしつかりとした丈夫なパイプになっているのだ。あま りにしつかりとしているため , 料理の時は下ごしらえでこの部位を切り取ること もある。しかし , こをコリコリと味わうことで , 動脈のありがたさに敬意を表 すのが研究者の務めだ。 身近に観察することができる心臓は他にもある。それは魚の心臓だ ( 図 4 ) 。イ ワシだろうがプリだろうが , ちょっと気の利いた鮮魚コーナーに行けば丸の魚を 購入することができる。その場で調理を頼むのではなく , たまには自宅で内臓を とってみよう。 魚の内臓をまとめてとると , かたまりの前端あたりにアポロ 1 1 号の司令船の 鳥学キッチン科学 0687 SALT

すっかり勘違いしていた。高利貸しのシャイロックが 沙翁の喜劇の悲劇 要求したのは , 心臓の肉 1 ポンドだと思い込んでいた あらためて『ヴェニスの商人』を読み直してみると , 心臓そのものではなく心臓 すれすれの肉 1 ポンドだった。さすがに心臓を要求したら殺人予備罪で起訴さ れても文句が言えなくなるため , 周到にこのような要求をしたのだろう。 そもそも , 人間の心臓の肉は重さ約 300g とされている。 1 ポンドは約 450g であるから , 普通の体格の人間から心臓の肉 1 ポンドを採ることはかなりのサ バ読みをしないことには難しいのである。シェイクスピアを読んだとき , 未熟だ った私はこの点に気づかぬままに間違った記憶を脳に刷り込んでいたのだ。与え られたデータを鵜呑みにせず信憑性を検討することと , 原典にあたって文献を確 するのは研究者の基本である。初心を思い出させてくれたシャイロックには心 ルい の底から感謝している。 ヒトの心臓の構造が 2 心房 2 心室であることは , 多くの人か 震えるハート 学生時代に習っている。体内を循環し二酸化炭素を多く含ん だ血液は , 右心房から右心室を経由して肺へと到る。肺で酸素を取り込んだ血液 は , 左心房から左心室を経由して全身へと行き渡る。心臓は , 全身の血液を循環 させるためのポンプとしての役割を持っている。 ヒトの心臓の右半分と左半分は隔壁により完全に隔てられており , 心房と心室 の間には逆流防止用の弁がある。この構造を採ることにより , 酸素の多い血液と 二酸化炭素の多い血液が混じりあわないようになっているのだ。 2 つのふいごを くつつけたようなものだと思ってもらえればよかろう。ちなみに伝統的な製鉄に おいて足で踏むふいごを「たたら」と呼び , これが転じて「地団駄」の由来とな っているそうだ。次に地団駄を踏むチャンスがあれば , ぜひ心臓の働きを思い出 してほしい。 さて , この 2 心房 2 心室構造はヒトを含む哺乳類の特徴となっている。哺乳 類は両生類から進化してきたと考えられるが , 両生類は 2 心房 1 心室だ。さら に祖先にさかのほった魚類では , 多くの種が 1 心房 1 心室となっている。水中 生活を行う鰓呼吸の魚類から , 水陸両用で鰓・皮膚・肺呼吸をする両生類を経て , 一方で , 鳥類もヒトと同じく 2 心房 2 心室の心臓を持っている。こちらは系 がよい複雑な構造を進化させてきたのだ。 陸上に適応した肺呼吸の哺乳類になる。環境と呼吸器官の変化に伴い , 」を朝 0 鳥学キッチン第 1 1 回 心広ければ体胖なり 川上和人 かわかみかずと 森林総合研究所 より効率 心、房 1 心、 図 1 ープタハッ ( 左 ) 。意 外にも近所で丸ごと売っ ていた。右はニワトリの 図 2 ーニワトリのハツは 1 羽に 1 つ。これだけで 22 羽の大群。 図 3 ー鳥のハツの断面。 青が右心室で赤が左心室。 統的には爬虫類から進化してきているが , カメやトカゲ , ヘビでは 2 KAGAKU Jul. 2016 VOL86 N07 0686

されたサイズなのだろう。そんな水棲動物が進化とともに陸上や空中に進出する ため , 大きな心臓と大きなエネルギーが必要だったのだ。キッチンで魚の心臓の 小ささを実見し , 陸上動物の高スペックで大型な心臓を実感してもらいたい。 人魚姫は人間の足を得た後も , 歩くたびに刺すような痛みを感じたという。彼 女の心臓はもちろん 1 心房 1 心室である。体が大きいほど心臓の割合は小さく なるため , 心臓は体重のわずか 0.1 % 程度のサイズと予想される。陸上で活動す るには心臓があまりにも小型であったため , 血液の循環が悪くなり末梢神経に障 害を来していたのである。人魚姫ももう少し解剖学の勉強をしていれば , 幸せに なれたはすだ。次回はちゃんと魔女に心臓のパワーアップも併せてお願いすると よい。 脊椎動物は水中で生まれ , 内臓の機能や構造まで変更しながら , 陸に空にと環 境の異なる世界に進出した。それは一朝一タになされたものではなく , 億年単位 の時間をかけた進化の結果なのである。たとえ美人でセレプだからといって , ア リエルも環境の変化をなめてかかってはいけない。人魚姫の寓話には , 表面的な 成果物を即時的に求めるのではなく , ゆっくり着実に足場を固めていくことが大 切なのだという教訓が隠されている。 しかし , かわいそうなのはシャイロックである。確かに悪徳高利貸しだったか もしれないが , それと借金は別の話だ。結局彼は借金を踏み倒され , 元金すら返 してもらえない。どう考えても盗つ人猛々しい限りである。そもそも返せなかっ たのは借りた側の問題だ。代償の「心臓すれすれの肉 1 ポンド」は債務者自身 が耳を揃えて差し出すべきであり , 被害者である彼が手を汚す必要はない。 そんなシャイロックに哀憐の意を表し , 次回は「心臓すれすれの肉」について お話ししたい。鳥の心臓は胸骨の下にあり , 他の内臓に囲まれている。近傍の筋 肉といえば , それは砂肝すなわち筋胃に他ならない。これでシャイロックも成仏 できるだろう。 と ノ 科学 0689 鳥学キッチン

ような形の真っ赤な器官を見ることができる。まあ , 鳥のハッと同じような形だ。 これこそが魚の心臓である。こちらは断面を切ると , 心室が 1 つしかないこと がわかるはずだ。もちろん魚の心臓も鳥ハッ同様に潔い弾力を提供してくれる。 じっくりと構造を見た後は軽くあぶってご賞味いただきたい。特にサケぐらいに なるとハツもそこそこの大きさなので , 串を打って美味しくいただける。北海道 標津町のあきあじ祭りでいただいたサケの肝串は絶品であった。 冒頭に書いたとおり , 人間の心臓は成人で 300g 程度だ 刻む心臓のビート これは体重の約 0.5 % にあたる。哺乳類では , ウマやウ サギなど何だか運動量の大きそうな逃げ回る系の動物で約 1 % となっているか , 多くの種では 0.3 ~ 0.8 % 程度た。 これに対して鳥類では , 多くの種の心臓が体重比で 1 ~ 1.5 % を占める。鳥類 は飛行で多くの酸素を消費するため , 大量の血液を高速で送り出さなくてはなら す , ポンプも大型化されているのだ。相変わらす空を飛ぶために過酷な運動を強 いられていることが窺われる。 一般に体が小さいほど心臓の占める割合は大きく , カモでは 1 % 程度だが , 図 4 ーカツオのハツがス ハトやスズメでは 1.5 % ほどとなっている。さらに , 飛翔時の羽ばたき速度で宇 ーパーで串に刺さってい 宙ーを誇るハチドリでは 2.4 % , 非常に大きなポンプを抱えていると言えよう。 ただし , 長距離飛翔を行わないニワトリでは 0.6 % , キジでは 0.5 % に過ぎず , 図 5 ー左から , タチウォ , 哺乳類とさほど変わらない数字である。こからも , 飛翔が心臓にかける負担を アジ , タイ , ヒラメのハ ツ。ちっさ ! 推し量ることができようというものだ。なお , 高緯度や高山では心臓が大型化す る傾向があるそうだが , これは寒い地域で恒温性を保っためということだろう。 長距離を飛ぶ渡り鳥にとって , 心臓の役割は特に重要となる。ハジロカイップ リは , 渡りの前に効率よく栄養を蓄積するため , 消化器官を約 2 倍まで肥大化 させる。しかし , 渡り直前には絶食して消化器官を約 3 分の 1 の重量に減らし , 足の筋肉も縮小させる。その一方で , 心臓は縮小させずむしろ直前に肥大化させ る傾向があるのだ。渡り鳥のハツを食べるなら , この時期が最適である。 一方でオバシギという鳥では , 約 5400km の渡りの前後で心臓のサイズが約 80 % に縮小することが報告されている。長期にわたる運動に必要なエネルギー を得るため , 心臓の筋肉まで分解しているのである。渡りは , 心臓を含む体の構 造の大規模な改造を要する過酷な運動なのだ。ただし , 渡りの後半には体重も激 減しているため , 出力の低下による支障は大きくないのだろう。寒い冬を避けて 南国に旅する姿はうらやましくも思えるが , 準備も道中も楽なものではなさそう 飛翔に要するエネルギーの大きさは , ポンプのサイズだけでなく燃料にも反映 されている。ヒトの血液では血糖値は約 60 ~ 100 mg/dl だが , 鳥類では概ね 150 ~ 350mg / dl となっている。魚類では低血糖のものも多く , アンコウでは 5mg / dl ということもあるらしい。 魚類では血糖値の低さだけでなく , 心臓の小ささも際立っている ( 図 5 ) 。心臓 は体重の 0.1 ~ 03 % 程度なので , 哺乳類の 3 分の 1 , 鳥の 5 分の 1 といったと ころだ。小さな心臓で苦労しているというわけではなく , 水中ではこれが最適化 「丿氏 0688 KAGAKU Jul. 2016 VOL86 N07

言えます。インドリコテリウムの舞台の反対側にいるアエピカメルスも キリンのように見えますが , ラクダに近い動物です。キリンのように首 の長い哺乳類が , 様々なグループで出現したわけはわかっていませんか , キリンの長い首の起源について , 化石と遺伝子の研究から , それぞれ興 味深いことが明らかになってきました キリンは首が長いのですが , 頸 椎の数はヒトと同じ 7 個しかあ りません ( 図 3 ) 。ひとつひとつの 頸椎を長くすることによって長い 首をもつようになりました。ひと つひとつの頸椎が長くなっている のですが , 特に第 7 頸椎と第 1 胴椎が長くなっていることがキリ ン類特有の進化であるらしいこと が , 2015 年の研究で明らかにな りました ( 文献 2 ) 。 キリンは首が長くなった結果 , 心臓から 2 メートルも上にある 脳に血液を送らなくてはならない図 3 ーキリンの全身骨格。国立科学博物 館の地球館 1 階の展示より。 ためか , 左心室が肥大化している こと , 血圧が通常の哺乳類の 2 倍も高いことが知られています。 2016 年 5 月に発表された研究は , キリンのゲノムをオカピなどと比較した ところ , キリンとオカピはわすか 70 個の遺伝子が異なるだけであるこ キリンの首 ト・る ( 図 4 ーキリン ( 左 ) とオカピ。キリン : vencav01rab78/123RF 写真素材 , オカピ :lsseIee/123RF 写真素材 1 0684 KAGAKU JuI. 2016 VOL86 N07

100 310 図 5 ーオカピ ( 左 ) とキ リン ( 右 ) の頸椎。図の 上が頭方向で , 頸椎を 背中側から見た図。文 献 4 の Fig. 7 より。 ウマ類のあし 当物ヾツ 図 6 ー 45 ページの司 会者とメリキップスの アップ。 とが明らかになりました ( 文献 3 ) 。オカピはキリンと同じキリン科に属し , キリンにもっとも近縁な現生種です ( 図 4 ) 。しかし , キリンよりもシマ ウマのような外見をしていて , 首も長くなければ , 左心室の肥大のよう な特殊化も見られません ( 図 5 ) 。違いのある遺伝子の中には心臓血管系 の形成や , 骨の形成に関わっているものが含まれています。このことは , 一部の遺伝子に変化が起こることによって , オカピとキリンのような大 きな違いを生じさせる可能性を示すものです。キリンの首は長いのです が , 頸椎は他の哺乳類と同じ数しかありませんし , キリンの四肢は長い のですが , あしの骨の数も他の哺乳類と同じです。大きさや長さを変え るには , 骨を長くするという遺伝子上の変化はもちろんのこと , どの部 分を長くするのかを特定する遺伝子の働きが必要です。キリンに特有な 遺伝子には , そのような役割に関連すると考えられるものも含まれてい るそうです。今後は , 上述の遺伝子の機能について , 実験的な検証が行 われていくそうです。 哺乳類の手足の指はもともとは 5 本だったのですが , 進化の過程で 本数が少なくなったものがいます。現代のウマはその代表例で , それは 手足の蹄が 1 本指になっています。始新世前期 ( 約 5000 万年前 ) のウマ類の ヒラコテリウム ( 40 ページ ) を見てみると , 前あしが 4 本指 , 後ろあしが 3 本指でした。始新世中期 ~ 漸新世前期 ( 約 3400 万年前 ) のメソヒップス ( 42 ページ ) は前後とも人差し指から薬指にあたる 3 本指になっていました 45 ページで司会者が前あしをみせてもらっているのはメリキップスで す ( 図 6 ) 。メリキップスは 3 本の指の両脇の指が短く退化し始めている 状態を示していることから , 現代のウマの 1 本指は中指であることを 教えてくれています。時代とともに指の本数が減って行ったことがウマ 類の化石で確認することができます。これは指の本数を少なくするとい うよりは , 草原を走るのにあしが長いものが有利になり , あしの長い ( そ して指の本数の少ない ) 種が繁栄していった結果だと考えられています。 文献 1 ー中新世の古地理図の例 : http://www.scotese.com/miocene.htm 文献 2—-Danowitz, M. al. , 2015. Fossil evidence and stages of elongation of the Giraffa camelopardalis neck. 日 oy 引 Society Open Sci- ence, 2 : 150393 文献 3—Agaba, M. et al. , 2016. Giraffe genome sequence reveals clues tO its unique morphology and physiology. Nature Communica- tions 7 : 1 1519 文献 4—Danowitz, M. et al. , 2015. The cervical anatomy Of Samotherium, an intermediate-necked giraffid. Royal Society Open Science, 2 : 150521. イラスト Copyright ◎ 1962 by Virginia Lee Demetrios Copyright renewed ◎ 1990 by Aristides Demetrios and Michael B. Demetrios 深読み ! 「せし、Ⅳ」ノ、のれきし改訂版」 科学 0685

私の「気候」の定義は「地球上で , 1 年を周期 文献 1 ー / 」、野有五 : E-Jounal GEO, 1 , 89 ー 108 , https://www.jstage.jst. として繰り返す , 大気の平均状態」というもので go. jp/article/ejge0/1/2/1 2 89/—article/-char/ja/ す ( 吉野 , 1978a 戸。目下のところ , この定義に大き 2 ー小野有五 : 科学 , 69 , 1003 ー 1012 ( 1999 ) 3 ーー小野有五 : Active Geography たたかう地理学 , 古今書院 , な反論はないようです。しかし , 少し詳しく考え 392 p. ( 2013 ) ると , 疑問がいくっかすぐにでてきます。 ( 1) 地 4 一石橋克彦 : 科学 , 83 , 439-444 ( 2013 ) 球上といっても , 地球全体なのか , アジア・ヨー 5 一石橋克彦 : 科学 , 76 , 963 ー 964 ( 2006 ) ; 小野有五 : 第四紀研究 , 55 , 71 ー 91 ( 2016 ) ロッパなどという地域なのでしようか , 関東地 6 ー明石昇ニ郎 : 原発崩壊・増補版 , 金曜日 , 232 p. ( 2011 ) 方・東京都などの地域なのでしようか。 ( 2 ) 公 7 ー中田高 : 科学 , 79 , 167 ー 174 ( 2009 ) ; 鈴木康弘 : 原発と活断層 , 岩波科学ライプラリー , 114P. ( 2013 ) ; 添田孝史 : 原発と大津波 園・家屋内なども含まれると理解してよいのでし 警告を葬った人々 , 岩波新書 , 204 p. ( 2014 ) ようか。 ( 3 ) 極端に狭い空間ですが , 就寝中のべ ッドの中の気候も , この定義でよいのでしようか ( 4 ) “ 1 年を周期として”という表現は温帯・寒帯 ではよいが , 1 年中 , 高温な熱帯でもこれでよい のでしようか。 ( 5 ) 熱帯では雨季・乾季がありま す。卓越する風向の変化もあります。「大気の平 よしのまさとし 均状態」にこのような季節現象も含まれるのでし 筑波大学名誉教授 ようか。 ( 6 ) 平均状態をどう捉え , どう表現した ら , よいのでしようか。 30 年平均値を「平年 気候とは 値」として , これで「平均状態」としてよいので しようか 「気候」とは何か。「気候」の定義ほどさまざま 気候現象の時間一空間スケール で , 曖味なものはありません。ノルウェイ気象学 派の重鎮で世界的な気候学者であったイヨットシ ュケ (). L. G0dske) は 1966 年に世界気象機関 ( WMO ) 以上のような問題を整理し , 定義を補完するの の気候委員会報告の出だしで , いみじくもこう述 が時空間スケールです。ごく大まかには大気候 べています。 ( 地球全体 , 南北の半球 , 大陸規模 ) ・中気候 ( 地方 , 地域規 「気候」の定義の数は気候学者の数より多い。 模 ) ・小気候 ( 局地規模 ) ・微気候 ( 微地域 , 微細空間規模 ) なぜならば , 気候を研究する気候学者・気象 の 4 気候スケールに分類されます。表 1 は数値 学者・地理学者ばかりでなく , 地質学・地形 でそれぞれの空間スケール ( 水平距離 , 高さ ) と , 現 学・水文学・建築学・土木学など理工学関係 象の寿命時間 ( 発生してから消滅するまでの時間 ) を示し の研究者や , 作物学・林学関係の農学研究者 , ています。また , それぞれのスケールの気候を形 さらには , 心理学・衛生学などの医学研究者 , 成する大気現象 , 影響する地形の代表例を示しま 哲学・倫理学・歴史学などの文学研究者など , す。 たくさんの分野の研究者がそれぞれ「気候」 このような時間一空間スケールで分類される大 の定義をするからである。 気現象だという背景を知っていれば , 上述の定義 この指摘はちょうど 50 年前のものですが , 現 で共通の理解は可能でしよう。 在でも通用します。いや , 昨今の環境科学の発展 さらにもう少し詳しく時間一空間スケールを風 で , 経済学・政治学などの分野も活発な研究を行 の場合で説明します。図 1 は横軸に水平距離を , ない , 気候の定義が不明療という問題はさらに深 縦軸に時間をとり , 各種スケールの風の現象をプ 刻になっているように思います。 ロットしたものです ( 吉野 , 2008 ) 2 。両対数目盛り 科学通信科学 0637 リレーエッセイ地球を俯瞰する自然地理学 温暖化する気候と生活 ーー風土は極端化するか 吉野正敏