ペンギンは空を飛べないのに、なぜ泳ぎの名手なのか
ペンギンが泳ぎの名手なのは、空を飛べない代わりではありません。順番はその逆で、翼を水中で使うことに特化させた結果、飛べなくなったのです。
翼で水をかいて潜る鳥は、翼を水中向けに作り替えるほど、空を飛ぶための負担が跳ね上がります。ペンギンは、その行き着いた先にいる鳥です。
翼はひれではなく「水中用の翼」
ペンギンの翼は短く硬く、板のような形をしています。オーストラリア南極局の説明では、ペンギンは足と尾を舵として使い、翼で体を前へ押し出します。
魚が尾びれを左右に振って進むのとは、仕組みがまったく違います。動き自体は鳥の羽ばたきそのままで、相手が空気ではなく水になっただけです。
水は空気のおよそ800倍の密度がありますから、短く小さな翼でも十分な推進力を生めます。
飛ぶことと潜ることは両立しない
2013年に米国科学アカデミー紀要（PNAS）で発表された研究が、この関係を数字で示しました。翼で水をかいて潜るハシブトウミガラスの飛行コストは体重1キロあたり146ワットで、それまでに測られた鳥のなかで最も高い値でした。
翼面荷重も飛ぶ鳥として最大です。一方、潜水にかかるコストはペンギンより3割高い程度に収まっていました。
翼を水中向けに最適化するほど飛行が高くつき、ある段階で飛ぶという選択肢が消える、というのが研究の結論です。
瞬間36キロ、最深565メートル
泳ぐ鳥として最速はジェンツーペンギンで、ギネス世界記録は瞬間の最高速度を時速約36キロとしています。これはあくまで短い加速時の値で、ふだんの巡航はもっとゆっくりです。
潜水の記録を持つのはコウテイペンギンです。オーストラリア南極局が記録計を取り付けて調べたところ、1回の潜水は平均3〜6分、深さは100〜200メートルが中心でした。
最も深い1回は565メートル、最も長い潜水は22分に達しています。ペンギンは世界に18種いて、南極で暮らすのはそのうち5種です。
コウテイペンギンは、その5種のなかで最も体の大きい種でもあります。
骨まで水中仕様になっている
飛ぶ鳥の骨は、中に空洞があって軽く作られています。ペンギンの骨はその逆です。
骨の中心にある髄の空洞が縮み、内部が詰まっています。2015年に学術誌Journal of Anatomyに載った研究は、これを「骨硬化」と呼び、骨の外側が分厚くなるのではなく内部が緻密になるタイプだと整理しました。
重い骨は浮力を打ち消す錘として働き、深く潜ってとどまる助けになります。
泳ぎが完成したのは、飛ぶのをやめた後
同じ研究は、翼の骨の作り替えが「飛行の喪失よりずっと後まで続いた」ことも示しています。飛べなくなった瞬間に、今の泳ぎが完成したわけではないのです。
飛ぶのをやめた後も、骨を詰まらせ、翼を硬い板に近づける変化が長い時間をかけて進みました。今のペンギンの体は、その長い調整の到達点です。
水族館で泳ぐペンギンを見るときは、翼の付け根の動きに注目してみてください。空を飛ぶ鳥とまったく同じ羽ばたきの動きで、水をかいています。
参考にした資料
