飛ばなくなった鳥たち

ペンギン、カカポ、ダチョウ。野生の鳥と家畜の鳥、飛び方が変わった道のり

ペンギンは水の中を翼で進み、ダチョウは地上を走る。身近なニワトリやガチョウにも、地上で過ごす姿がよく似合う。空を飛ぶ力を失った野生の鳥もいれば、短い距離なら飛べる家畜の鳥もいる。オチュンと一緒に、翼の形やDNA、化石を手がかりに、それぞれの道のりをたどってみよう。

飛ぶことの値打ちは、暮らす場所で変わる

空を飛べれば、遠くの餌場に行ったり、天敵から逃げたりできる。一方、羽ばたくには大きな胸の筋肉が必要だ。島の地上で食べ物が見つかり、飛んで逃げる場面も少なければ、飛ぶ力が弱い個体でも生き残って子孫を残せる。生まれつきの体つきの違いが、何世代もかけて集団の中に広がっていく。

カリブ海や太平洋の島々など、鳥の366集団を比べた研究では、天敵の少ない小さな島ほど、飛ぶための筋肉が小さく、脚が長い傾向が見つかった。調べた鳥は飛べる鳥だ。飛ぶ力を完全に失う前にも起こりうる体の変化が、今の鳥から見えてくる。 ^[1]

島で起こりうる経過の一例。

1. 飛べる祖先が島へ渡る
2. 島では地上で過ごす時間が増える
3. 世代を重ね、脚の長い個体などの割合が増える

ペンギンの翼は水をかく

ペンギンは短く平たい翼を動かして、海の中を進む。化石とDNAを組み合わせた研究では、ペンギンの祖先は6,000万年以上前に空を飛ぶ力を失ったと推定されている。南極に大きな氷床ができるより、ずっと前のことだ。 ^[2]

空と水の両方で翼を使う現役の鳥、ハシブトウミガラスを調べると、空を飛ぶときに多くのエネルギーを使っていた。水をかきやすい翼と、空で体を支えやすい翼では、求められる形が違う。この測定は、祖先が潜水に特化する過程で、空を飛ぶ力が失われたという仮説を支えている。 ^[3]

ガラパゴスコバネウは、翼を小さくして足で泳ぐ

ガラパゴスコバネウは、ガラパゴス諸島の西部にすむウの仲間。岩場から海に入り、主に水かきのある足で水を蹴って進む。翼を開くと、飛べるウよりずっと短い。海で餌をとるペンギンとは、泳ぎを支える体の部位が違う。 ^{[4] [5]}

研究チームは、コバネウと飛べるウ3種のDNAを比較した。翼の先に近い骨がとくに短いことに注目し、骨の成長に関係する複数の遺伝子に違いを見つけた。候補の一つが CUX1。細胞を使った実験でも一部の働きに差が出た。どの変化が翼の短縮にどれだけ効いたかは、まだ分かっていない。 ^[4]

沿岸で一年を通して餌がとれ、遠くへ飛ぶ機会が減った可能性がある。研究チームは、短い翼で水に浮き上がりにくくなるなど、潜水に有利だった可能性も挙げている。骨を小さくした仕組みと、その変化が島で広がった理由は、別々の問いとして研究されている。 ^[4]

カカポが歩く、ニュージーランドの夜の森

カカポ（フクロウオウム）は、夜に餌を探すニュージーランド固有のオウム。地上を歩き、丈夫な爪で木によじ登る。翼は、体のバランスを取ったり、高い所から下りるときに落ち方を和らげたりするのに使う。 ^[6]

地上をうろつく哺乳類の天敵がいなかった時代には、飛べなくても森で暮らせた。天敵だったワシなどの目を逃れるには、まだら模様の羽で身を隠し、じっとする行動も役立った。人が持ち込んだネコやオコジョは、においで獲物を見つける。環境が変わると、以前の身の守り方が通用しにくくなった。 ^[6]

ダチョウとキーウィ。飛べない仲間に、飛べる鳥？

ダチョウ、エミュー、キーウィは、古顎類（こがくるい）という大きなグループに入る。長いあいだ、こうした鳥は飛べない共通の祖先から枝分かれしたと考えられていた。ところがDNAで関係を調べると、南米にすむ飛べるシギダチョウ類が、飛べない鳥たちの系統の間に入った。 ^[7]

さらに古代DNAを調べると、ニュージーランドのキーウィに近縁だったのは、マダガスカルにいた巨大なエピオルニス類だった。現代の鳥と絶滅した鳥、両方のDNAから、飛べる祖先から分かれたあと、別々の枝で飛ぶ力を失ったという見方が支持されている。似た特徴が別々に進化することを収斂（しゅうれん）進化という。 ^{[7] [8]}

ノドジロクイナの仲間は、同じ島で二度飛べなくなった？

マダガスカルには、空を飛べるノドジロクイナがすんでいる。その北西にあるアルダブラ環礁には、今も飛べない仲間がすむ。研究者は、この島では島が海に沈む前と、海から再び現れたあとに、別々の集団が飛ぶ力を失ったと考えている。

化石と地層を手がかりに、島で起きたことを順番に見てみよう。

手がかりは、島が海に沈んだ時期をはさむ二つの地層。古い層から出た翼の骨は、今の飛べないクイナの骨に似ていた。島が再び現れたあとの層からは、地上で暮らすクイナに似た足の骨が見つかった。この二つの化石と、間に島全体が水に沈んだ時期があることから、研究者は別々の集団が飛ぶ力を失ったと考えた。 ^[9]

家畜になると、飛び方はどう変わった？

人が鳥を飼い、卵をよく産む、体が早く育つといった特徴を持つ鳥を選んで繁殖させると、世代を重ねるうちに体つきが変わる。これが品種改良だ。ニワトリやガチョウでは、野生の祖先と今の品種を比べると、その違いがよく分かる。 ^{[13] [14] [16]}

ニワトリ｜野生の祖先は、木の上で眠る

DNAの研究によると、ニワトリの主な祖先はセキショクヤケイ。野生では地面で餌を探し、夜は木の枝で休む。家畜のニワトリにも、羽ばたいて止まり木へ移る力が残っている。採卵用の雌を調べた実験では、止まり木の間を飛んで移動できたものの、距離が長くなると着地に失敗することがあった。 ^{[10] [11] [12]}

同じ実験で比べると、翼の面積あたりにかかる体の重さ（翼面荷重）は、採卵鶏のほうがヤケイのおよそ2倍だった。翼の広さに対して体が重いと、低速で体を支えたり、着地の直前に姿勢を調整したりするのが難しくなる。肉用鶏では、早く大きく育つよう改良されてきたことも、年代の違う系統の比較で分かっている。 ^{[12] [13]}

ガチョウ｜渡りをする祖先と、飛ぶ力が残る品種

ガチョウには、主に野生のハイイロガンに由来するヨーロッパ系と、主にサカツラガンに由来する中国系がある。野生のハイイロガンには、季節に合わせて飛んで渡る集団がいる。家畜のガチョウには、挿絵のエムデン種のように肉用に大きく育つ品種がいる。翼の広さが同じなら、体が重いほど離陸で支える重さが増える。家畜のガチョウにも、飛ぶ力が残る品種はある。 ^{[14] [15] [16] [17]}

体の重さだけでなく、羽の形も飛びやすさに関わる。たとえばセバストポール種は、風切羽（飛ぶときに使う翼の長い羽）が湾曲していて、飛べない品種として知られる。ガチョウを見かけたら、体の大きさと翼の形の両方に注目してみよう。 ^[16]

体の使い方と、進化を調べる手がかり

鳥	体の使い方	研究の手がかり
ペンギン	翼で水をかく	化石とDNA、飛べる海鳥の潜水調査
ガラパゴスコバネウ	小さな翼。主に足で泳ぐ	飛べるウとの骨・DNAの比較
カカポ	歩く・登る。翼で姿勢を支える	森での行動や天敵の記録
ダチョウ・キーウィ	それぞれ地上で暮らす	飛べる近縁種と絶滅種のDNA
ニワトリ	短い距離なら羽ばたいて移動する	野生のヤケイとの翼と体重の比較
ガチョウ	飛ぶ力は品種によって違う	野生の祖先のDNA、品種ごとの体や羽

オチュンとおさらいクイズ

答えだと思う選択肢を押してね。正解と解説が開くよ。もう一度押すと閉じられるよ。

Q1. 天敵が少ない小さな島の鳥で、研究が見つけた傾向は？

A. 飛ぶ筋肉が大きく、脚が短い

おしい！ 正解は B「飛ぶ筋肉が小さく、脚が長い」 飛べる鳥を比べた研究でも、天敵の少ない小さな島では胸の飛翔筋が小さく、脚が長い傾向が見つかったよ。

B. 飛ぶ筋肉が小さく、脚が長い

正解！ B「飛ぶ筋肉が小さく、脚が長い」 飛べる鳥を比べた研究でも、天敵の少ない小さな島では胸の飛翔筋が小さく、脚が長い傾向が見つかったよ。

C. どの鳥も飛ぶ力を完全に失った

おしい！ 正解は B「飛ぶ筋肉が小さく、脚が長い」 飛べる鳥を比べた研究でも、天敵の少ない小さな島では胸の飛翔筋が小さく、脚が長い傾向が見つかったよ。

Q2. ペンギンとガラパゴスコバネウは、主にどこを使って水の中を進む？

A. ペンギンは翼、コバネウは足

正解！ A「ペンギンは翼、コバネウは足」 ペンギンは短く平たい翼で水をかく。ガラパゴスコバネウは主に水かきのある足で水を蹴るよ。

B. ペンギンは足、コバネウは翼

おしい！ 正解は A「ペンギンは翼、コバネウは足」 ペンギンは短く平たい翼で水をかく。ガラパゴスコバネウは主に水かきのある足で水を蹴るよ。

C. どちらも翼

おしい！ 正解は A「ペンギンは翼、コバネウは足」 ペンギンは短く平たい翼で水をかく。ガラパゴスコバネウは主に水かきのある足で水を蹴るよ。

Q3. 木に登れるカカポは、翼をどんなことに使う？

A. 夜の森で長い距離を飛ぶ

おしい！ 正解は C「バランスを取り、下りる勢いを和らげる」 カカポは爪で木に登り、翼で姿勢を支えたり、高い所から下りる勢いを和らげたりするよ。

B. 水中に潜って魚をとる

おしい！ 正解は C「バランスを取り、下りる勢いを和らげる」 カカポは爪で木に登り、翼で姿勢を支えたり、高い所から下りる勢いを和らげたりするよ。

C. バランスを取り、下りる勢いを和らげる

正解！ C「バランスを取り、下りる勢いを和らげる」 カカポは爪で木に登り、翼で姿勢を支えたり、高い所から下りる勢いを和らげたりするよ。

Q4. 古顎類の中で、空を飛べる仲間はどれ？

A. キーウィ

おしい！ 正解は B「シギダチョウ類」 飛べるシギダチョウ類が飛べない鳥たちの系統の間に入り、飛ぶ力が別々に失われたという見方を支えているよ。

B. シギダチョウ類

正解！ B「シギダチョウ類」 飛べるシギダチョウ類が飛べない鳥たちの系統の間に入り、飛ぶ力が別々に失われたという見方を支えているよ。

C. ダチョウ

おしい！ 正解は B「シギダチョウ類」 飛べるシギダチョウ類が飛べない鳥たちの系統の間に入り、飛ぶ力が別々に失われたという見方を支えているよ。

Q5. アルダブラ環礁で、飛ぶ力が二度失われたと考える手がかりは？

A. 水没前後の別々の地層にクイナの骨が残っていた

正解！ A「水没前後の別々の地層にクイナの骨が残っていた」 手がかりは、島が沈む前の翼の骨と、陸地が現れたあとの足の骨。島全体が海に沈んだ時期をはさむので、別々の集団が飛ぶ力を失ったと考えられているよ。

B. 現在のクイナが空を飛ぶ映像が残っていた

おしい！ 正解は A「水没前後の別々の地層にクイナの骨が残っていた」 手がかりは、島が沈む前の翼の骨と、陸地が現れたあとの足の骨。島全体が海に沈んだ時期をはさむので、別々の集団が飛ぶ力を失ったと考えられているよ。

C. 水没した地層にペンギンの翼が見つかった

おしい！ 正解は A「水没前後の別々の地層にクイナの骨が残っていた」 手がかりは、島が沈む前の翼の骨と、陸地が現れたあとの足の骨。島全体が海に沈んだ時期をはさむので、別々の集団が飛ぶ力を失ったと考えられているよ。

Q6. 家畜のニワトリとガチョウについて、正しいのはどれ？

A. どちらも家畜になった時点で、すべて飛べなくなった

おしい！ 正解は C「短く飛べるニワトリがいて、ガチョウの飛ぶ力は品種によって違う」 ニワトリには止まり木の間を飛ぶ例がある。ガチョウにも飛ぶ力が残る品種があり、品種によって体の大きさや羽の形が違うよ。

B. ガチョウの野生の祖先はニワトリと同じ

おしい！ 正解は C「短く飛べるニワトリがいて、ガチョウの飛ぶ力は品種によって違う」 ニワトリには止まり木の間を飛ぶ例がある。ガチョウにも飛ぶ力が残る品種があり、品種によって体の大きさや羽の形が違うよ。

C. 短く飛べるニワトリがいて、ガチョウの飛ぶ力は品種によって違う

正解！ C「短く飛べるニワトリがいて、ガチョウの飛ぶ力は品種によって違う」 ニワトリには止まり木の間を飛ぶ例がある。ガチョウにも飛ぶ力が残る品種があり、品種によって体の大きさや羽の形が違うよ。

参考資料

1. Wright ほか（2016）｜島の鳥の飛翔筋と脚を比較
2. Cole ほか（2022）｜化石とゲノムから調べたペンギンの進化
3. Elliott ほか（2013）｜ハシブトウミガラスの飛行と潜水にかかるエネルギー
4. Burga ほか（2017）｜ガラパゴスコバネウの翼と遺伝子
5. チャールズ・ダーウィン財団｜ガラパゴスコバネウの調査
6. ニュージーランド自然保護局｜カカポの行動と外来捕食者
7. Harshman ほか（2008）｜古顎類のDNAと飛ぶ力の喪失
8. Mitchell ほか（2014）｜キーウィとエピオルニス類の古代DNA
9. Hume・Martill（2019）｜アルダブラ環礁のクイナの化石
10. Wang ほか（2020）｜863個体のゲノムから調べたニワトリの起源
11. Akrim ほか（2016）｜セキショクヤケイのねぐらの野外調査
12. Moinard ほか（2004）｜採卵鶏の短距離飛行と翼にかかる重さ
13. Zuidhof ほか（2014）｜肉用鶏の体重の増え方を比較
14. Heikkinen ほか（2020）｜ガチョウの家畜化と野生のガンとの交雑
15. 国連食糧農業機関（FAO）｜ガチョウの起源・品種と飛ぶ力
16. Poultry Extension｜ガチョウの品種と体重・羽の特徴
17. ハイイロガンの追跡研究（2019）｜西ヨーロッパでの渡り

鳥と風景の挿絵は生成イラスト。オチュンは提供素材を使用しています。