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クラゲは引く力で前進、進化の前提覆す？米研究 写真1枚 国際ニュース：AFPBB News
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【11月4日 AFP】動物や人間は、走ったり、泳いだり、空を飛んだりする際、自分自身を前進させるために、周囲の地面や水や空気に圧力をかける必要があると科学では考えられてきた─
しかし、3日に発表されたクラゲとヤツメウナギの研究によると、少なくとも特定の遊泳性動物に関しては、この前提は誤りであるという。
英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズ（Nature Communications）に発表された研究によると、クラゲと、そしてヘビに似た顎のない円口類の魚のヤツメウナギは、水を後方に押して自身を
前進させるのではなく、自分のすぐ前にある水の中に圧力の低い領域を作ることで、自身を前方に「けん引」しているのだという。
論文共同執筆者、米スタンフォード大学（Stanford University）のジョン・ダビリ（John Dabiri）氏は、AFPの取材に「低圧力は、クラゲの傘型の体の『先端部』で形成される。これは、傘の
下部の流れに着目したクラゲの遊泳力学によるこれまでの理解とは全く異なる」と語り、「遊泳性動物が周囲の水に及ぼす圧力を世界で初めて測定することで、効率的な泳ぎのメカニズムが
通説とは大きく異なることを、今回の研究は示した」と続けた。
今回の研究成果は、エネルギー効率が従来よりはるかに高い潜水艦の設計に役立つことが期待される。
ダビリ氏によると、生体力学や技術工学などの研究分野ではこれまで、推進力を得るために、低圧ではなく高圧を作り出すことに重点が置かれていたという。
「動物で観察される、吸引力に基づくメカニズムを工学的に変換できれば、大幅な省エネを実現できるかもしれない」（ダビリ氏）
ヤツメウナギの場合は横方向への体の動きで、泳ぐ人の場合は手で水をかくことで液体分子を押し集め、高圧を生成する。
ダビリ氏によると、低圧はさまざまな方法で生成できるが、最も多くみられるのは、体を回転させて旋回渦を発生させ、渦の中心部に低圧領域を作る方法だという。
このメカニズムで推進力を生成するために必要なエネルギー量は、高圧で同等の推進力を得るよりも少ないとダビリ氏は補足した。
■進化の前提
研究で、エンジニアであるダビリ氏と生物学者らの研究チームは、クラゲとヤツメウナギの動きを詳細に調べた。
研究チームは、周囲の液体の動きを見やすくするために、極小のガラス玉を含ませた水のトンネルを泳ぐクラゲとヤツメウナギを詳しく観察した。体の周囲の「流れ場」の記録には、高速デジタル
撮像装置とコンピューター制御の圧力測定器を組み合わせて使用した。
その結果、泳ぐクラゲとヤツメウナギの周囲で力のバランスを制御しているのは、低圧領域であることを研究チームは突き止めた。
この発見によって、動物進化に関する一部の基本的な前提条件が変わる可能性があると、ダビリ氏は指摘。「動物の運動性をめぐっては、種の適応度、さらには種の生存能力を判定する
のに重要であることが知られている」と前置きしながら、「これまでの研究が前提としていたのは、効率的な運動性の実現には高圧の生成が不可欠」ということで、すなわち、それは望ましい
進化的適応であるということだったと続けた。
しかし、今回の研究では、動物が高圧ではなく、低圧の設計へと進化してきた可能性があることが判明している。
クラゲとヤツメウナギは、泳ぎ動作のエネルギー効率が動物の中で最も高い部類に入る。(c)AFP/Laurence COUSTAL