暑さに打ち勝つ動物たち

猛暑が猛威を振るう時期になると、人々は冷たい飲み物を飲んだり水遊びをしたりして暑さを避ける。東南アジアなど四季を通じて夏同然の地域の人々は日差しを遮る服を着たり、風通しの良い家を設計して暑さに耐える。韓国の場合、猛暑に熱帯夜まで猛威を振るう7~8月になると、各種冷房機器の稼動で電気利用量が急増し、一時的な停電を招くこともある。

反面、動物たちは蒸すような暑さにもかかわらず、これといった装備(?)なしに自らの力でよく生きている。シロアリは優れた建築技術で摂氏1~4度を上下するアフリカの野原に風がよく通じる快適な家を建てる。そうかと思えば、生まれた時から体自体に冷房はもちろん、放熱と水分調節機能まで装着している動物もいる。万物の霊長という人間の感嘆を誘う、暑さに特化した彼らだけの能力だ。

砂漠で生き残ること

一滴の水も得られない乾いた地面に熱く照りつける太陽、昼夜を問わず吹きつける荒々しい砂風。この不毛な砂漠¹にも小さな齧歯類から大型哺乳類、爬虫類、昆虫に至るまで多様な生命体が生きている。

1. 砂漠:植物が育ちにくい地域で、普通一年に平均降水量が250ミリメートル以下の地域を称する。熱帯砂漠、中緯度砂漠、寒冷地砂漠に分かれる。ここでは一般的に考える熱帯砂漠を砂漠と記述する。

暑さに立ち向かう彼らの特別な能力は毛にある。一般的に動物の毛は空気の流れを防いで体温を維持する。しかし、普通よりまばらであれば、²断熱から放熱にその機能が変わる。サハラ銀アリも全身が毛で覆われている。毛のため、このアリの体は宇宙服を着たように銀色にきらきら光る。この毛は独特にも断面が三角形になっているが、可視光線と赤外線領域の太陽光を反射するだけでなく、すでに吸収した熱を中間程度の赤外線波長で放出したりもする。文字通り消防士が着る放熱服の役割をするのだ。熱い地面から胴体を最大限離すことができる長い脚も、熱いサハラ砂漠の随所を素早く移動するのに一役買っている。

2. 皮膚表面積立方メートル当たりの毛が30万本以下のとき。

砂漠キツネは小さくてかわいい外見で多くの人に愛される動物だ。最も目立つ特徴は、他のキツネに比べてはるかに大きな耳である。薄くて大きな耳には非常に多くの毛細血管があり、体内の熱を外に出しやすい。大きな足を持ってすっぽり抜ける砂砂漠もよく歩くことができ、足の裏にも毛があって熱い砂の上でも火傷をしない。

ぴょんぴょんと走り回る姿がカンガルーに似ていることから名付けられたカンガルーネズミは、昼間は穴の中で熱気を避けているが、夜には穴の外に出て餌を探しに行く。カンガルーネズミの腎臓は独特で、哺乳類の中で最も濃縮された尿を作り出す。一日に排出する尿の量がわずか数滴であるほどだ。おかげでカンガルーネズミは種程度の餌だけでも体に必要な水分を確保することができる。

すき足ヒキガエルは一年の大部分を穴の中で過ごす。湿気が多かったり、日陰に住むヒキガエルがどうやって熱くて乾燥した砂漠で生きられるのだろうか?もちろん砂漠にも雨が降る。すき足ヒキガエルはその名前のようにすき足の形をした足で地面を掘り涼しく湿った穴にこもり、雨が降れば外に出て雨水でできた水たまりで交尾をする。受精した卵は2日で孵化し、2~4週間でヒキガエルに育つ。彼らはわずか数週間だけ地面で過ごし、穴に入って雨を待つ。すき足ヒキガエルが穴の中で再び雨の音を聞くまでは11ヵ月ほどかかる。

砂漠の船、ラクダの秘訣

砂漠動物の生存法をすべて集めた結晶体と言えるほど、ラクダの体の各部位は熱い砂漠で暮らすのに最適化されている。ラクダは砂漠に住む動物の中で体がかなり大きい方なので、多くのエネルギーが必要なようだが、水一滴飲まずに300キロメートル以上を行くことができる。このため「砂漠の船」というニックネームまで付けられた。

真夏の砂漠の砂の温度は60~70度まで急騰するが、ラクダは長い足を持ったおかげで胴体に伝わる熱気が地面より10度ほど低い。全身を覆った毛は日差しを反射し、砂から上がってくる熱を遮断する。頭の広い骨は目の周りを覆って日光を遮り、長くて豊かな眉毛と自由自在に開閉できる鼻の穴は砂風を防いでくれる。ラクダの象徴であるこぶには脂肪が入っていて、養分が必要ならばいくらでもこれを分解してエネルギーと水を作ることができる。

ラクダは水分備蓄にも有利な条件を持っている。外部との温度差を減らし、肌や呼吸で蒸発する水分量を下げるため、体温も自由自在に調節する。このため、ラクダの体温は41度と34度を行き来しながら一日中大幅に変わるが、人なら高熱と低体温症で生命が危険になる温度である。その上、ラクダの赤血球は卵の形で細長い形をしており、水を多く吸収することができ、莫大な量の水を飲んだ後に生じる高い浸透圧にも破裂しないほど堅固だ。ラクダは10分以内に100リットル、1日に200リットルの水を飲むことができるが、吸収した水を血の中だけでなく、体の組織の隅々に保存しておいて、少しも浪費しない。尿は尿素を最大限濃縮して、便は水分を最小限に抑えて出す。カラカラに乾いたラクダの大便は、燃料として使われるほどである。ラクダは体のすべての体系が砂漠に合わせられているのである。

熱帯雨林・サバンナで生き残る

年間平均降水量が非常に少ない砂漠とは異なり、1年中多くの雨が降る熱帯雨林と、雨季・乾季が明確に区分される熱帯草原サバンナ。これらの地域も、日中は気温が40度を超えるのが常である。それでも熱帯雨林には一般に知られている動物の中で40%が生息し、サバンナにも数多くの草食動物と肉食動物が調和して生息していて「動物の王国」と呼ばれることもある。ここに住む動物たちはどのように暑さに耐えるだろうか?

象は陸上で最も重くて大きい動物である。他の動物は皮膚を通じて体から発生する熱を十分に出すことができるが、象は体を囲んだ皮膚面積に比べて体が圧倒的に大きくて熱を放出するのが大きな課題である。象が大きな耳をはためかせるのは、これを解決するためである。象の広い耳には薄い血管がクモの巣のように発達し、熱い血が通り、その都度と熱を放射する。体温が高いほど耳に送る血液量が増え、耳を扇のようによくはためかせる。体にできた毛も熱を排出する重要な役割をする。

暑い地域に住む鳥たちも熱を冷ますことが非常に重要だ。体が象ほど大きくはないが、自ら飛行するので代謝量が多いうえに体温も高いためである。しかし、体が羽毛で覆われていて熱を出しにくく、口を開けてあえぐと呼吸と共に水分も多く抜ける。このような鳥が体の熱を冷ます手段は驚くべきものだ。くちばしは鳥の体の中でもまれに羽毛で覆われていない部位であり、成長し続けるため血管が密集していて体温を冷やすのに適している。その上、表面がキチン質で包まれているおかげで水分が飛ばず、放熱板にぴったりだ。熱帯雨林の象徴であるオニオオハシは巨大なくちばしから体の中の熱の60%を放出する。象が耳から熱を出すなら、鳥にはくちばしがあるわけだ。

人が生きてきた環境によって肌の色が異なるように、シマウマも生息地によって縞模様が変わる。最近、その理由が温度差のためだという研究結果が登場した。サバンナのシマウマの中で気温が高い地帯に住むシマウマほど縞模様が大きく色が濃く、白い毛と明確に区分されるが、黒い部分が太陽熱をよりよく吸収して白い部分との温度差が生じる。研究陣の測定結果、黒い部分と白い部分の表面温度はそれぞれ37度と31度で6度も差があり、それによってシマウマの体の上で空気の流れが生じ、風が生成されるほどだという。シマウマの縞模様が扇風機の役割をするわけだ。

甘くて涼しい「夏眠」

寒さに耐えるために冬眠をする動物たちのように、致命的な暑さを避けるために夏眠をする動物たちがいる。マダガスカル島に生息する小人キツネザルとマウスキツネザルは、クマが冬眠する前に太るように乾季を無事に乗り越えるために体重の40%以上太る。ただ、お腹ではなく尻尾に脂肪を蓄積するため、まるで尻尾にソーセージを付けているように見える。

砂漠のカタツムリも熱い乾季の間、寝て雨が降る雨季に目覚めて活動する。そのほか、黄色い帽子をかぶったハリネズミのような形をしたローランドストライプテンレック、ワニ、カエル、サンショウウオなども夏眠する。一部の昆虫も夏眠をするが、代表的なのがテントウムシである。夏にテントウムシをほとんど見つけるのが難しい理由は、まさに草の根に隠れてずっと眠るためである。

夏眠する動物は海にもいる。イカナゴは水温が17度以上になると砂の底に入り顔だけ少し出して4~5ヶ月間長い夏眠をする。ナマコも水温が上がる夏場になると、水深の深い海に移動したり、深い穴の中に入って夏が過ぎるのを待ちながら甘い眠りに落ちる。

今も数多くの動物がそれぞれ固有の方式で暑さに打ち勝ちながら生きている。そして人間は彼らから暑さとの戦いに勝つ方法を学ぶ。

最近、自然からインスピレーションを得る「青色技術(Blue Technology)」が注目されている。シロアリの家を模して冷房機器がなくても365日室内温度24度を維持するように設計されたジンバブエの「イーストゲートセンター」が青色技術活用の代表的な例だ。先端科学技術が日増しに発展しているが、環境を破壊しなくても暑さを避けることができる賢明な技術は自然にあった。

獣に尋ねるがよい、教えてくれるだろう。空の鳥もあなたに告げるだろう。彼らはみな知っている。主の御手がすべてを造られたことを。大地に問いかけてみよ、教えてくれるだろう。海の魚もあなたに語るだろう。 ヨブ12:7-9