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zoom RSS 冬眠する動物は熱帯にもいるの?

<<   作成日時 : 2015/12/25 09:19   >>

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★科学★
問題:冬眠をする動物はクマを除くと、おおむね小型だそうです。小さくなるほど体積に比した表面積が大きくなります。熱が放散しやすく、寒さに弱いらしい。
■たとえば、10cm立方のサイコロ。体積は1000ml、表面積は600平方cmです。縦横高さを2倍にした20cm立方の体積は8000ml、表面積は2400平方cmです。体積は8倍になりましたが、表面積は4倍です。動物は大きくなると熱を生産する能力も大きくなります。でも表面積の増え方は体積の半分程度なので、体がでかいほうが寒さには強くなるらしい。
■冬眠は冬の眠りです。寒くて食料も乏しい時期です。体温を下げてエネルギーの消費を抑え、じっと春を待つ。そんな印象があります。ところが、熱帯や亜熱帯にも冬眠する生き物がいるそうです。キツネザル、テンレックなどの種類らしい*1。テンレックは下の写真でわかるとおり、ヤマアラシのようにトゲトゲが生えた哺乳類です。
◇*HP「キツネザル - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%AD%E3%83%84%E3%83%8D%E3%82%B6%E3%83%AB&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIwvji3sjryAIV4SOmCh2Q8Aln&biw=1280&bih=632&dpr=1.5
◇*HP「テンレック - Google 検索」
https://www.google.co.jp/search?hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&biw=1280&bih=632&tbm=isch&sa=1&q=%E3%83%86%E3%83%B3%E3%83%AC%E3%83%83%E3%82%AF&oq=%E3%83%86%E3%83%B3%E3%83%AC%E3%83%83%E3%82%AF&gs_l=img.3..0j0i30l3j0i24l4.24579.25951.0.26478.6.6.0.0.0.0.105.566.4j2.6.0....0...1c.1j4.64.img..0.6.559._EK2d7WEZEw
連中の冬眠の理由は、「食料となる昆虫や植物が得られなくなることや、捕食者につかまらないようにすること」などらしい*1。
■熱帯や亜熱帯には厳しい冬がない。われら素人にすれば冬眠とは呼びにくい。でも専門家たちは冬眠と考えているようです。心拍数や呼吸数、代謝速度、エネルギー消費量が下がるのでしょうね。キツネザルやテンレックの体温がどの程度下がるのかはわかりませんけれど。
■本日は、動物やヒトの冬眠について考えてみましょう。次の冬眠に関する記述のうち、正しいものはどれでしょうか? (正しい記述は無いかもしれないし複数かもしれません)
[い]冬眠は必ず1頭あるいは1匹ずつで行なう孤独な行為である
[ろ]冬眠中のヤマネが使うエネルギーはふだんと比べると10%以下である
[は]一般に冬眠する動物は長寿である
[に]冬眠中は睡眠不足になる
[ほ]すでに人工冬眠の技術が確立しているが、人体実験は道徳や宗教の問題から避けられている
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[は]が正しい
説明:[い]冬眠は必ず1頭あるいは1匹ずつで行なう孤独な行為である(×)
■例外はいるようです。たとえば翼手目に属するコウモリの仲間では28種類が冬眠するそうです。そのうち、温帯から寒帯地域に生息する食虫性のコウモリの多くの中には集団で冬眠するのがいるらしい。たとえばアブラコウモリと呼ばれる連中です。ふつうの家屋を住み処(すみか)とすることもあり、人間にとっていちばん身近なコウモリらしい。昔、我が家の庇(ひさし)にいたのもこいつらかな。
◇*HP「アブラコウモリ 冬眠 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%A2%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%B3%E3%82%A6%E3%83%A2%E3%83%AA%E3%80%80%E5%86%AC%E7%9C%A0&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIvcjk4s7ryAIVVepjCh2QEQfH&biw=1280&bih=632#imgrc=gaGJOKqvzWNuVM%3A
□驚いたことに、同じ種類の動物でも個体によって冬眠するもの、しないものがいたりするようです。観測調査の技術が向上して、昔の冬眠のイメージが徐々に崩れているようですね。
[ろ]冬眠中のシベリアシマリスが使うエネルギーはふだんと比べると5%以下である(×)
■正しくは13%ぐらいだそうです。シベリアシマリスは、活動しているときと冬眠中では次のような差があるらしい。
体温…37度C→5度C
心拍数…1分あたり400回→10回未満
呼吸数…1分あたり200回→1〜5回
代謝速度…0.2(cal/g・分)→0.002
エネルギー消費…100→13
さすがに5%とまではいきませんけれど、かなり省エネになることは確かなようですね。
◇*HP「シベリアシマリス - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&biw=1280&bih=632&tbm=isch&sa=1&q=%E3%82%B7%E3%83%99%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%82%B7%E3%83%9E%E3%83%AA%E3%82%B9&oq=%E3%82%B7%E3%83%99%E3%83%AA%E3%82%A2%E3%82%B7%E3%83%9E%E3%83%AA%E3%82%B9&gs_l=img.12..0.14948.14948.0.16046.1.1.0.0.0.0.86.86.1.1.0....0...1c..64.img..0.1.84.4GyluU3-cE8
[は]一般に冬眠する動物は長寿である(○)
■シベリアシマリスは、最長で11年ぐらい生きるそうです。似たような体格のラットはせいぜい3年ぐらいらしい。
□冬眠中には加齢が停止しているかもしれません。シベリアシマリスの寿命から一生分の冬眠時間(期間)を差し引くと、似た体格で冬眠しない動物、たとえばラットの寿命と同じになるか。専門家たちが計算したようです。どうも実際にはもっと長くなるらしい。つまり、冬眠している動物には「若返り」が起きている可能性があるようです。
[に]冬眠中は睡眠不足になる(△)
■冬眠中の生き物は、ずっと安静にしているわけではないらしい。「数時間〜数週間ごとに,急激に体温が元にもどる『中途覚醒』がおこる」そうです。数時間から数日続くらしい。体内に溜まった老廃物の処理、つまり肝臓を働かせたり、最終的には排尿や排便をしたりするためと見られているようです。
□中途覚醒を起こしてすぐの脳波を調べると、睡眠不足のあとで寝ているときにあらわれるデルタ波という脳波が頻発しているらしい。そこで、「冬眠中は眠っているわけではなく、睡眠不足なのではないか。そしてその睡眠不足を解消するために、中途覚醒の期間のうち、食事や排泄以外の横になっている時間にほんとうの睡眠をとっているのではないか」という仮説が出ているそうです。
□ただし、この説には反論もあるとのこと。まだまだ大多数の学者が支持するところまでは至っていないようです。
[ほ]すでに人工冬眠の技術が確立しているが、人体実験は道徳や宗教の問題から避けられている(×)
■火星の探査など、長い時間がかかる宇宙旅行のために人工冬眠の技術が期待されているそうです。現在では治療法のない致命的な病気にかかっている場合にも期待は大きい。人工冬眠で長く眠り、医療技術の進んだ未来に覚醒して、治療を施すという可能性も考えられます。
□硫化水素その他の化学物質をマウスに投与すると低体温や低代謝を人工的に作れるそうです。投与をやめると普通の状態に回復するらしい。でも、このやりかたでは自然な冬眠ほどには低い体温にならず、数時間続けていると臓器に支障が出てくるそうです。
□冬眠をヒトが真似ることができるようになるまでには、まだまだ時間がかかるようです。それまでは、普通の睡眠とか居眠りで我慢するしかないようです。
◆参考*1:雑誌「」Newton (ニュートン) 2015年4月号104〜111頁、担当編集者遠津早紀子、ニュートンプレス
◇*2HP「アブラコウモリ - Wikipedia」
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%B3%E3%82%A6%E3%83%A2%E3%83%AA

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
冬になると冬眠できる動物がうらやましくなりますけどね。
しばらくは寝正月を楽しむことにしましょう(*^▽^*)
ねこのひげ
2015/12/27 17:22
コメントをありがとうございます。

 なるほど。寝正月は一種の冬眠なのかな。ひょっとしたら若返り効果も期待できるかも。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2015/12/27 19:17

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