生き物No.232

フクロウが首を約270度回しても、首の血管が傷つかないのはなぜか

フクロウの首の骨には、血管の約10倍太い穴がある。

うなり度読む時間8分出典7件確認した事実30件

フクロウは目をほとんど動かせないので、頭ごと回して周りを見る
ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、死んだフクロウの血管にX線に写る液を入れて調べた
フクロウの首には、血管を守る工夫が4つ見つかった
フクロウの血管の発見は、研究論文ではなく、賞をとったポスターとして発表された
深掘り講義
まとめ
英語で読む（A2・4択5問）
出典・ウラ取り

人の首の中には、脳へ血を送る太い血管が通っています。この血管の内側の膜は、とても傷つきやすいものです。首を急にねじると、膜がのびて裂けることがあります。すると、そこに血の塊ができることがあります。この塊がはがれて流れていくと、命にかかわる脳卒中などを起こすことがあります。こうしたけがは、車の事故で首がむちのように振られたときなどに起きます。

ところが、フクロウは頭を左右どちらの向きにも、最大で約270度回せます。270度は、真後ろ（180度）を通り越して、さらに4分の1回転した角度です。

アメリカのジョンズ・ホプキンス大学の医師、フィリップ・ガイユー（Philippe Gailloud）は、ずっと不思議に思っていました。人なら血管が傷つきそうな動きなのに、なぜフクロウは脳卒中で次々に死んだりしないのか、という疑問です。

この記事では、まずフクロウが頭を大きく回す理由を紹介します。次に、ジョンズ・ホプキンス大学のチームが死んだフクロウの血管を調べて見つけた、4つの工夫を説明します。最後に、まだ分かっていない点を見ていきます。この発見は研究論文ではなく、科学の絵のコンテストで賞をとったポスターとして発表されたからです。

01フクロウは目をほとんど動かせないので、頭ごと回して周りを見る

フクロウの目は、丸い玉ではなく、筒のような形をしています。メンフクロウの首を調べた研究チームによると、フクロウの目が動く範囲は、ほんの数度だけです。

人は、横にある物を見るとき、目を動かして見ることができます。フクロウは目がほとんど動かないので、代わりに頭を回します。メンフクロウが頭を回す最高の速さは、人が目を動かす最高の速さと同じくらいだそうです。

ドイツのアーヘン工科大学の研究チームは、2015年の論文に、頭を回せる角度は背骨のある動物の中でフクロウが一番大きい、と書いています。

フクロウの首の骨の数も、人とは違います。人の首の骨は7個です。アメリカメンフクロウの首の骨は、14個あります。ただし、研究によって数が違うこともあります。以前の研究では、メンフクロウの首の骨を12個と数えた人も、13個と数えた人もいました。

02ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、死んだフクロウの血管にX線に写る液を入れて調べた

研究の中心になったのは、ファビアン・デコック＝メルカド（Fabian de Kok-Mercado）です。デコック＝メルカドは医療イラストレーターで、大学の「医学のための美術」の学科を出たばかりでした。医療イラストレーターとは、手術や体の中のしくみを、正確な絵にする仕事です。研究の責任者は、医師のガイユーでした。ガイユーは、脳や首の血管の病気を、X線の画像を見ながら治療する専門家です。

チームが調べたのは、自然に死んだフクロウ12羽ほどです。種類は、シロフクロウ、アメリカフクロウ、アメリカワシミミズクの3種でした。

調べ方は次のとおりです。

血管に造影剤を入れる。造影剤は、X線の写真に血管をくっきり写すための液です。
X線の写真とCT（体の輪切り写真を撮る装置）で、血管と骨を写す。
体を解剖して、血管を細かく絵に描く。

最も目を引いた発見は、次の実験から出ました。造影剤を動脈に入れて、血が流れるようすをまねます。そのうえで、フクロウの頭を手で回してみたのです。

すると、頭のつけ根の、あごの骨のすぐ下にある血管が、液が入るほど太くなっていきました。そして、液はその場所にたまりました。人の動脈は、普通は枝分かれするほど細くなり、風船のようにふくらむことはありません。

研究チームは、この場所を「縮むことのできる血のたまり場」と呼びました。そして、フクロウが頭を回している間、大きな脳と目に必要な血を、ここにためておけるのだろうと考えています。

03フクロウの首には、血管を守る工夫が4つ見つかった

チームは、フクロウの首に、血管を傷つけないための大きな工夫を4つ見つけたと発表しました。大学の発表文の説明を順に並べると、次の4つです。

1つ目は、首の骨の穴にあるすき間です。首の骨には、脳へ血を送る「椎骨動脈（ついこつどうみゃく）」という血管が通る穴があります。フクロウでは、この穴の直径が、中の血管の直径の約10倍ありました。14個の首の骨のうち、12個がそうなっていました。チームは、すき間があるので首をねじっても血管が穴の中で動ける、と説明しています。人の場合、椎骨動脈は穴にぴったり収まっています。

2つ目は、血管が首の骨に入る位置です。発表文によると、フクロウの椎骨動脈は、ほかの鳥より首の高い位置、つまり頭に近い位置から骨の穴に入ります。首の骨は、頭に近いほうから1番目、2番目と数えます。フクロウの椎骨動脈は、14番目の骨ではなく、12番目の骨から入るのです。そのぶん血管にゆとりができる、とチームは説明しています。

3つ目は、さっき紹介したあごの下の血のたまり場です。

4つ目は、脳へ血を送る別の道です。首には、頸動脈（けいどうみゃく）と椎骨動脈という2種類の太い血管があります。フクロウでは、この2つの間を細い血管がつないでいました。大人の人には、普通このつながりはありません。首を回して片方の道がふさがっても、もう片方から脳へ血が届くと、チームは説明しています。

フクロウの首の骨の穴は、中を通る血管よりずっと太い。人では血管が穴にぴったり収まっている。

04フクロウの血管の発見は、研究論文ではなく、賞をとったポスターとして発表された

この成果は、2013年2月1日発行の科学雑誌『サイエンス（Science）』で紹介されました。ただし、研究論文としてではありません。

アメリカの全米科学財団（国の研究費を出す機関）と『サイエンス』は、科学を絵や図で分かりやすく伝える作品のコンテストを開いていました。チームは、その2012年のコンテストの「ポスター・図」の部門で1位になったのです。『サイエンス』には、受賞作品を紹介する記事が載りました。

大学の発表文は、血管の画像とCTと医学のイラストを使って、フクロウの体をここまで調べたのは「初めてかもしれない」と書いています。

一方で、この記事のために、論文のデータベースで著者の名前やテーマを調べました。4つの工夫を細かい数字つきでまとめた査読論文は、見つかりませんでした。査読論文とは、ほかの専門家が中身をチェックしてから雑誌に載る論文のことです。つまり、「約10倍」や「12番目の骨」といった数字は、大学の発表文に書かれたもので、査読論文では確かめられません。

チームは、次はタカの首を調べて、ほかの鳥にも同じ工夫があるかを確かめる予定だと話していました。

LECTURE

深掘り講義

ここから先は、もう一段深く。しくみ・史料・論争まで踏み込みます。

鳥の首の骨の穴には、血管だけでなく空気の袋の一部も通っている

鳥の首の骨には、多くの場合、左右に「横突孔（おうとつこう）」と呼ばれる穴があります。ドイツのアーヘン工科大学などの研究チームが2014年に出した論文によると、この穴は、血管の通り道です。そしてもう一つ、気のう（鳥が呼吸に使う空気の袋）からのびた部分の通り道にもなります。

ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、フクロウの穴の中で血管の周りに残るすき間を、「クッションになる空気のすき間」と説明しました。このすき間があるので、首をねじっても血管が穴の中で動ける、という考え方です。

人の首の骨にも、椎骨動脈が通る穴があります。ただ、デコック＝メルカドによると、人の椎骨動脈は、その穴にぴったり収まっています。

頭を270度回せるのは、骨の数だけでは説明できない

「首の骨が人の2倍あるから回せる」と考えたくなります。でも、話はそう単純ではありません。

2017年、マルクス・クリングス（Markus Krings）らのドイツのチームが、アメリカメンフクロウの首の動きを調べました。生きたフクロウをX線の動画で撮り、死んだフクロウの首を実際に回し、CTで骨の形を立体にしたのです。

その結果、首の部分ごとに役目が違うことが分かりました。

首の上のほうの関節は、左右に回る動きも、横に傾ける動きも大きい。
首の真ん中の関節は、頭を回すのに、ほかの部分ほど役立っていない。
首の下のほうの関節は、主に横に傾ける動きをする。大きく回すとき、頭が胴体に対して横にずれる。

論文の結論は、フクロウは「回す動き」と「傾ける動き」を首の部分ごとに組み合わせて、頭を大きく回しているらしい、というものです。論文の冒頭には、270度も回せる体のしくみは、まだよく分かっていないとも書かれています。

首の動く範囲を決めるのは、骨だけではありません。2015年の論文によると、骨の間の軟骨、骨をつなぐじん帯、筋肉、そして血管も、首の柔らかさを制限します。鳥の首の筋肉は体の中で一番複雑で、片側だけで200を超える筋肉の束があります。

死んだフクロウで調べた研究なので、生きているときの血の流れは確かめていない

ジョンズ・ホプキンス大学の研究には、気をつけて読むべき点があります。

まず、調べたのは死んだフクロウです。血の流れは、造影剤を入れてまねただけです。生きたフクロウの体の中で同じことが起きるかどうかは、この研究では確かめていません。

次に、「たまり場が、頭を回す間の血をためておく」という役目は、研究チームの解釈です。生きたフクロウが頭を回している最中に、たまり場の血の量を測ったわけではありません。

そして、結果はポスターと大学の発表文で示されただけです。この記事のために調べた範囲では、細かいデータを確かめられる論文は見つかりませんでした。調べたのも3種・12羽ほどです。

この研究を率いたガイユーは、人の医学の立場からも意見を述べています。ガイユーは発表文で、人にはフクロウのような血管を守る工夫が足りないと話しています。だから、人の頭を極端にひねる施術は本当に危ない、というのがガイユーの意見です。

05まとめ

フクロウは目をほとんど動かせないので、頭ごと回して周りを見ます。その角度は、左右どちらにも約270度です。人なら首の血管が傷つきそうな動きです。

ジョンズ・ホプキンス大学のチームは、死んだフクロウの血管を調べて、4つの工夫を見つけたと発表しました。首の骨の穴が血管の約10倍太いこと、血管が頭に近い位置から骨に入ること、あごの下に血のたまり場があること、脳へ血を送る別の道があることです。ただし、この発見は賞をとったポスターとして発表されたものです。細かい数字を確かめられる論文は、まだ見当たりません。

今度フクロウが首をくるりと回すのを見たら、首の骨の中を思い浮かべてください。フクロウの首の骨の穴は、中を通る血管の約10倍の太さがあり、血管の周りにすき間が空いています。

人に話すなら、こう言おう

フクロウって首を270度も回せるでしょ。首の骨の、血管が通る穴が血管の10倍くらい太いんだって。研究チームは、このすき間のおかげで、ねじっても血管が動けると考えているらしいよ。

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How an Owl Turns Its Head Safely

CEFR A2228 words4択 5問全訳つき

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英文をタップすると、その文の訳が出ます。

An owl can turn its head about 270 degrees to the left or to the right.フクロウは、頭を左にも右にも約270度回すことができます。 Its eyes are shaped like tubes, and they can move only a few degrees.フクロウの目は筒のような形で、数度しか動きません。 So the owl turns its whole head to look around.だからフクロウは、頭ごと回して周りを見るのです。

For people, a sudden twist of the neck can be dangerous.人にとって、首を急にねじることは危ないことがあります。 The arteries in the neck, the tubes that carry blood to the brain, can tear.首の動脈、つまり脳へ血を運ぶ管が、裂けることがあるからです。 Then a clot may form and cause a stroke.すると血の塊ができて、脳卒中を起こすことがあります。 So why are owls safe?では、なぜフクロウは平気なのでしょう。

A team at Johns Hopkins University in the United States studied about 12 dead owls.アメリカのジョンズ・ホプキンス大学のチームが、死んだフクロウ約12羽を調べました。 They put a special liquid into the blood vessels and took X-ray pictures.チームは血管に特別な液を入れて、X線の写真を撮りました。

They reported four ways the owl protects its arteries.チームは、フクロウが動脈を守る4つのしくみを見つけたと発表しました。 The holes in the neck bones are about 10 times wider than the artery inside.首の骨の穴は、中を通る動脈より約10倍太いのです。 So the artery has room to move when the neck twists.だから首がねじれても、動脈が動けるゆとりがあります。 Under the jaw, some vessels became bigger and held a pool of liquid.あごの下では、いくつかの血管が太くなり、液がたまりました。 The owl also has extra connections between vessels, so blood can take another road to the brain.さらに血管どうしをつなぐ別の道もあり、血は別のルートで脳へ届くことができます。

The team's poster won first prize in a contest for science pictures.チームのポスターは、科学を絵で伝えるコンテストで1位になりました。 The magazine Science wrote about the winners in 2013.雑誌『サイエンス』は2013年に受賞作品を紹介しました。 But it was a poster, not a full research paper, so some details are still not checked.ただしそれはポスターで、本格的な論文ではないので、まだ確かめられていない細かい点もあります。 Next time you see an owl look behind it, think of the wide holes in its neck.今度フクロウが後ろを振り返るのを見たら、首の中の太い穴を思い出してください。

4択問題 Reading Quiz

Q1What is this story mainly about?

この話は主に何についてのものですか。
Q2How many dead owls did the team study?

チームは死んだフクロウを何羽調べましたか。
Q3Why does the owl turn its whole head to look around?

フクロウが頭ごと回して周りを見るのはなぜですか。
Q4In paragraph 4, the word "room" is closest in meaning to

第4段落の room という語に最も意味が近いのはどれですか。
Q5Which is true about the story?

この話の内容と合っているのはどれですか。

重要語 Key Words（タップで裏返る）

artery名詞

動脈
The heart pushes blood into the arteries.
心臓は動脈に血を押し出す。
💡 静脈は vein。artery は心臓から出ていく血の通り道。
degree名詞

（角度の）度
A right angle is 90 degrees.
直角は90度だ。
💡 温度の「度」も degree。turn 180 degrees で「180度向きを変える」。
twist動詞・名詞

ねじる、ねじれ
Do not twist your ankle on the stairs.
階段で足首をひねらないように。
💡 a twist in the story で「話の意外な展開」。
tear動詞

裂ける、破れる
This paper can tear easily.
この紙は簡単に破れる。
💡 発音は「テア」。涙の tear（ティア）とつづりが同じなので注意。過去形は tore。
stroke名詞

脳卒中
My grandfather had a stroke last year.
祖父は去年、脳卒中になった。
💡 have a stroke で「脳卒中を起こす」。水泳の「ストローク（ひとかき）」も同じつづり。
vessel名詞

血管（blood vessel）、容器、船
Blood vessels carry blood around the body.
血管は体中に血を運ぶ。
💡 blood vessel で「血管」。もとは「入れ物」の意味。
jaw名詞

あご
He hurt his jaw while playing soccer.
彼はサッカー中にあごをけがした。
💡 上あごは upper jaw、下あごは lower jaw。
protect動詞

守る
A helmet protects your head.
ヘルメットは頭を守る。
💡 protect A from B で「AをBから守る」。名詞は protection。