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白、黒、茶色、緑、オレンジ…色鉛筆の全ての色がある多種多様な鳥の羽根。これに関して海鳥など長距離飛行する鳥の先端部分が黒色にしている理由について、飛行効率が大幅に向上する理由があるためだということがわかりました。

鳥の羽根の色はその種がどのような環境にいるのかなど様々な理由で変化しているように見えます。例えばスズメ。スズメは畑など土色に同化するような色、お腹は地上から見ると空に紛れるように白色をしています。

では今回研究された海鳥。例えばカモメも体も翼も白色なのですがその先端付近はなぜか目立つ黒色をしています。他にもシロカツオドリという北大西洋に生息する海鳥も同じように翼の先端が黒くなっています。なぜ共通して翼端を黒くしているのか。

▼羽根の先端が何故か黒色のシロカツオドリ
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これに関してベルギーのゲント大学を中心とする研究チームは、実はこのような黒色をしているのは太陽エネルギーを効率的に吸収し飛行効率を上げていたことが分かったと発表しています。

具体的には黒い羽根はより多くの太陽エネルギーを吸収することができ白い部分よりも当然熱くなります。すると、結果的に翼の揚力比が大きく改善することで効率的に飛行することができるようになるとのことです。(詳しい表現は不明)


では、人間が作った飛行機はどうなのか。この実験も行っており同大学によると長距離グライダーに対して翼の先端に同じように黒色の塗装を行った結果、単色の従来のものより最大で20%も飛行効率が向上するという結果が出たといいます。そのためグライダーを用いた試験では翼を停止した状態でも非常に長い時間の高度を維持することができたといいます。

研究者によると、全ての鳥の羽根の先端が黒色になっていない理由については羽根の面積に理由があるとしています。つまり羽根が小さく十分な太陽エネルギーを吸収することができないような鳥では十分な効果が得られないとしています。
つまり比較的大型で羽根を開いた状態で滑空する時間が長いような鳥類にのみ多く見られる傾向があるとのことです。

記載内容は以上なのですが、この手の航空分野は難しい計算式を用いて機体強度などから翼の形状などを選択するということになると思われるのですが、今回はただ色を黒に塗るだけでこのような効果が得られる事がわかりました。

海鳥を見ると羽根全体が黒っぽい種も存在しており、カモメのように先端の一部だけが黒い種などいくつか存在しています。もちろん例えば鶴も含めて、その鳥がいったい地球上のどこに生息しているのか…大昔の恐竜時代に獲得したこの翼は長い時間をかけて例えば緯度など太陽光の当たり具合と体のサイズから最も効率が良い白黒の比率に変化してた可能性が考えられます。

参考