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 地球上で最も寒い場所として知られている南極。ここには、世界一過酷な子育てをするコウテイペンギンが生息している。南極の冬は陽が昇らず、気温はマイナス60度、時速200キロほどの暴風雪、ブリザードが吹き荒れる。

 そんな場所で産まれたばかりのヒナを大切に暖めていくのがコウテイペンギンのオスたちの使命である。彼らは過酷な寒さをしのぐため、「ハドル」と呼ばれる円陣を作って互いを暖めあっている。おしくらまんじゅうのように密集した状態でギュッと体をくっつけて、互いの体温で寒さをしのぐのだが、このハドルは少しずつ移動している。

 なぜ移動しながらも円陣を保っていられるのか?そこには驚くべき物理学が隠されていた。

 
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Emperor Penguins Huddle for Warmth | Nature on PBS

 オスたちは、卵を産み終えたメスが食料を探しにはるか遠方まで行っている間、抱卵嚢(ほうらんのう)と呼ばれる足の間にある、だぶついた袋みたいなものに大切な卵を抱え、温めながら孵化を待つ。

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 その間、ハドルを作って互いを暖めあっているのだがこのハドル、外側にいるペンギンが吹雪を全身で受けるわけだから、ずっと外側にいては凍死してしまう。なので、ペンギン達は常にローテンションを繰り返しながら外側から内側へと入れ替わっているのだ。

 過去の研究で、ペンギン達はハドルを少しずつ移動させていることが判明している。30〜60秒ごとに、5から10cmほど進むのである。

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 しかし、研究者らは、なぜ移動しながらもペンギン達が1つの集団として固まっていられるのかという謎に対しては答えを見つけられないままであった。

 今回、そんなハドルに隠された謎の1つを解き明かしたのが、ドイツにあるエアランゲン=ニュルンベルク大学の生物学者と自然科学者の共同チームだ。彼らはハドルの動きを解析するため、コマ撮りカメラを使用し数理モデル(一般的に、時間変化する現象の計測可能な主要な指標の動きを模倣する、微分方程式などの「数学の言葉で記述した系」のこと)を作成した。

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 「通常のスピードでハドルを観測すると、すべてのペンギンがその場でじっとしているかのように見えます。我々はペンギンのハドル内で起こっている動きと、ペンギン達がどのように集団を築き上げているのかを調べました」と共同研究者のリチャード・ゲルムは語る。

 彼らが作成した数理モデルから、ハドルはウェーブ(波)のような動きをしていることが示された。集団内のどの個体からでも起こりえて、その個体がどこにいても発生する。

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 2つのウェーブが互いに近づき合う場合は、すれ違うのではなく合併するという。隣同士のペンギンの隙間が2cm以上あくとハドルでできた熱が逃げてしまうので、常に密着した状態でハドルを再編成するためにウェーブが発生すると考えられている。

 ウェーブが起こることは分かったが、なぜペンギン達が常に小さな歩幅で動き続けているのかは未だに謎だと言う。

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 「動き続けることで足下の卵が回転し、常に暖かく保たれるからではないか?」と推測する研究者もいるだがこれはあくまでも仮説にすぎない。

via:.livesciencethekidshouldseethisなど/span>

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コメント

1

1.

  • 2016年05月08日 11:44
  • ID:ZnlfFIBB0 #
2

2. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 11:48
  • ID:D9A5tkyu0 #

常に動いていないと、眠たくなって死ぬからかな?

3

3. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 11:55
  • ID:DLhvAIqJ0 #

しかもこれやってる間はオスって絶食してんだよね。こんだけ過酷な環境下で楽しようとする個体がいないってスゴイわ

4

4. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 11:56
  • ID:MnCU6OMX0 #

外側が寒いから動くんだろうなぁ、というとこまでは想像できた

5

5. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 11:57
  • ID:de1iA42G0 #

足踏みしてないと凍傷になるとかいう

6

6. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 12:01
  • ID:.rJwX7le0 #

なんかムズムズ動きたくなって動いたら全体が動くだけだと思う

7

7. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 12:02
  • ID:uqgcehyf0 #

渋滞解消に応用できないかな

8

8.

  • 2016年05月08日 12:05
  • ID:xy.p2ipB0 #
9

9.

  • 2016年05月08日 12:53
  • ID:KEukdu3V0 #
10

10. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 12:54
  • ID:9M4i47p70 #

近郊路線で毎日見られる光景だな

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11. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 12:59
  • ID:SUWrRZ0R0 #

中に入りたい

12

12. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 13:00
  • ID:ly42QjtO0 #

地面または氷上に脚が再凍結してくっつかないためにちょいちょい足踏みしてるのかな。卵保温する股 に運動で熱を発生させてるかも。
それかむっちゃ振動してて、紙相撲みたいな原理で動いてて熱も同時に発生とかw

13

13. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 13:17
  • ID:6FURae1k0 #

空腹に耐えかねて雪食べだす奴とかもいるそうね

14

14. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 13:18
  • ID:rpz.tab20 #

ハドルの中はいつも流動的で一定ではない
それぞれのペンギンはハドル全体を見ることが出来ず、
別々の意志や利害関係(寒い、卵を暖めたいなど)で動いているのに、
どうしてハドル自体は崩壊せず一定の形と場所を保っていられるのか
歩く速度はハドルの前列にいるペンギンがブリザードによって奪われる体温の量が決める
卵を足元に抱えているメスペンギンの進みは周りより遅く、ハドルの中心に残る
進む速度の違いはウェーブの発生源である2m以上の隙間が定期的に出現させる
ウェーブは局所的に発生して最終的に全体に波及する
ブリザードに向かって前列のペンギンが押し出され後列にまわるサイクルを生む
※全部想像です

15

15. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 13:27
  • ID:tIjevHEU0 #

>ハドルでできた熱を逃さない様に、2cm以上の差が出るとハドルを再編成するためウェーブが発生すると考えられている。
この辺の文章、
「前後左右どこかとの隙間が2cm空くと寒いのでくっつきに行って動く」
って解釈でいいのかな

16

16. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 13:40
  • ID:arUhO7N40 #

>卵を産み終えたメスが食料を探しにはるか遠方まで行っている間

大変だな…産んで働いて…南極にある食糧とは?魚か?

17

17. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 14:23
  • ID:y7PP0yOy0 #

アメフトの選手がハドルを組むのも
同じ理由か?

18

18. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 14:48
  • ID:osxZeAbm0 #

日本人だから(嘘

19

19. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 15:17
  • ID:zFf9j4JL0 #

俺れだけ真ん中のほうだけでいりゃいいやってやつがいないのがすごい

人間にはとてもマネできないな

20

20. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 15:42
  • ID:kXVEG21P0 #

自分が外側になりたくないから動くんだよな

21

21. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 15:54
  • ID:r.dQEjPw0 #

エコノミー症候群防止?

22

22. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 16:59
  • ID:.aB4opIE0 #

渦みたいに動くことで外側と内側の当番交代してるんやね。
ずっと外だと寒いし。
前に見た動画で大人ペンギンが輪に入れない子ペンギンのためにどいてくれて
そのあと蓋するみたいにおおいかぶさってくれてる動画とかあったし
助け合ってんね、ペンギン

23

23. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 17:21
  • ID:K5xsdMa.O #

分からないことはまだまだ無数にあるんだなー

24

24. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 17:32
  • ID:cQVn8cO90 #

人類史ではじめて南極のペンギンを目撃した人物はどんな気持ちだったんだろう

25

25.

  • 2016年05月08日 18:14
  • ID:gyMlcXnl0 #
26

26. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 18:45
  • ID:.WeHi3kV0 #

渋滞学やね。

27

27. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 19:13
  • ID:jI8JLrwA0 #

冬コミ会場に向かうお前ら

28

28. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 19:23
  • ID:.PqAuBU30 #

※2
動き続けることで、ずっと外側にいないといけない個体を作らないようにしていると
ナレーターは言っている。

29

29. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 20:20
  • ID:CIlxi3l00 #

記憶違いでなければ、南極は風向きが一定で、極点から風が吹いていて、風上の風があたっているヤツが寒くなって、風下に移動すれば、新たに風にあたるヤツで出てきます。ソイツらが我慢の限界に達すると、風下に移って、また新たに風にあたるヤツがでてくるって感じになるのでは。
この塊は、海岸から 100 ほど内陸で発生し、途中で卵がかえり、だんだん海に移動します。途中でメスが海から帰ってきて、オスと交代します。で、この塊の中でヒナが海に潜れるくらいに成長したころ、この塊も海に到達すると。
数学的にどうか?と聞かれたらわかりませんが、風向きが一定な南極で、単に寒いやつが風下に移動することを繰り返しているだけではないかと思いました。

30

30. ねこっねこー

  • 2016年05月08日 20:26
  • ID:zhA.ti7J0 #

普通に寒いと自然と身体動かすじゃない
身体同士がこすれて摩擦熱も生まれるし。

おしくらまんじゅう理論だよ。

31

31. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 21:23
  • ID:0v4Rfrhe0 #

寒いからね、中に行きたくて押すんだよ。で、大勢がそうするから「押し」が増幅されてウェーブになるのさ

32

32. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 21:44
  • ID:lQlsbcvL0 #

ペンギン専用の島を用意してあげたい・・・

33

33. 匿名処理班

  • 2016年05月08日 21:54
  • ID:aVGVVMeK0 #

歩いてる様子が完全に満員電車から降りたサラリーマン(笑)

34

34. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 00:38
  • ID:08RBqynW0 #

まず最初に内側にいるやつズルいなーって思った俺は生粋のサボり屋
そりゃペンギンだってローテーションするよな

35

35. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 01:02
  • ID:Hk0yDmjU0 #

※13
ペンギン・・・⁽;ω;⁾

36

36. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 01:03
  • ID:mPvv18v.0 #

渋滞の解消法で、綺麗に整列するより、間を埋めるように密着して進んだ方がいいって聞いたことあるけど、なにか関係有るのかな?

37

37. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 01:11
  • ID:FouvLSbs0 #

ところでペンギンって美味いのかな?!

38

38. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 02:05
  • ID:WRILK6yk0 #

関連動画も面白かった
おしくらまんじゅうしてて卵見失っちゃったオスとか辛すぎる
メスが帰って来るタイミングで卵から孵ってるから
再開した時「私の赤ちゃん早く見せて」「実は・・・その」みたいな。

39

39. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 03:59
  • ID:IKeuzkrNO #

脚が冷えるから。羽で覆われてない露出部分だから、卵が凍らない様に抱いていてもよく見ると脚は半分上げてる。病鳥を保温する時も暖かい空気は上に行くので、脚元も暖めた方がいいらしいとか‥

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40. 全温度チアー

  • 2016年05月09日 04:26
  • ID:hTOet2gj0 #

こうでもしないと生きていけないのに、こういうところにしか住めないのか。気の毒というかなんというか・・・。
映画『皇帝ペンギン』も観たけど、ヘタすりゃ『八甲田山』より過酷かも。せめてペンギンさんたちには健さんより高めのギャラあげてほしかったね。

41

41. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 10:05
  • ID:JYyRVvda0 #

ペンギンにパーソナルスペースなどないのだ。

42

42. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 11:07
  • ID:Yu2OiDFx0 #

いのちの不思議なこと!

43

43. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 11:43
  • ID:cQ.n.UJT0 #

人間なんてまだまだ世界を理解出来てないってことなんだろうな…そんなことよりあの真ん中でペンギン浴したい

44

44. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 13:06
  • ID:LTlTXGdS0 #

全部オスなのか……

45

45. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 15:55
  • ID:B8YNyYiW0 #

※37
脂はのってそうですね、絶食してるから肉に雑味もなさそう
鴨の旬も厳寒期ですし多分美味しいじゃないかと・・

46

46. 匿名処理班

  • 2016年05月09日 20:35
  • ID:WRILK6yk0 #

真ん中って暖かいのかな
それとも極寒の中にしては「冷たい」レベルなのかな

47

47. 匿名処理班

  • 2016年05月10日 01:04
  • ID:wdYj0e1t0 #

ペンギンは何故歩き続けるのかって?
靴履いてないから足を地面につけっぱなしにしていれば凍るだろ
ペンギンの足は即骨だぞ
骨に沁みる冷たさは半端じゃないはずだ
足を動かす動機になるだろう

48

48. 匿名処理班

  • 2016年05月10日 02:22
  • ID:wN6VgOfr0 #

※27
ロックフェスのスタンディング席(演奏前)もこんな感じ
すこしでも前に行こうと小さな歩幅でモゾ、モゾ、、、w

49

49. 匿名処理班

  • 2016年05月10日 20:06
  • ID:K.9qauCj0 #

難しいことは分からないけど、
とりあえず可愛い!

50

50. 匿名処理班

  • 2016年05月11日 17:40
  • ID:bNm3Jzql0 #

俺凍死するから変われ
やだ
やだ
やだ
(ウェーブ発生)
結果移動
これだろ

51

51. 匿名処理班

  • 2016年05月12日 00:18
  • ID:qgt3TQMp0 #

こういう動画見ると
ペンギンに生まれて、
この中の一羽でもおかしくなかったとか考えてしまう

52

52. 匿名処理班

  • 2016年05月12日 05:41
  • ID:lGkBP4lu0 #

ラッシュ時の駅でもほとんど同じ状態。足元みえない状態で移動してる。
小刻みすり足も一緒

53

53. 匿名処理班

  • 2016年05月13日 10:15
  • ID:fdXAz6uM0 #

例えば中心部などでずっと暖かい位置をキープし続ける幸運な個体は居ないのかな?
それとも全員が必ず定期的に外側に来るような完璧な集団運動なのだろうか?

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