鳥はなぜ冬でも裸足で平気？足が冷たくならないしくみ
冬の池や雪の上では、カモやカモメなどの鳥が、羽毛のない足で立っていることがあります。実は、鳥の足も寒いと冷たくなります。それでも多くの鳥が凍傷にならずに過ごせるのは、脚の血管で熱を上手に受け渡し、体の熱が逃げるのを抑えているからです。
特に水鳥には、足へ向かう温かい血液と、足から戻る冷たい血液を近くで流すしくみがあります。足先は冷たくても、心臓などがある体の中心部の温かさを保てるのです。
鳥の足は冷たくならないのではなく、冷たくても大丈夫
「鳥は冬でも足が冷たくならない」と思われがちですが、そうではありません。京都大学の自然解説では、雪の中で過ごす鳥の足や爪先も、人間と同じように冷たくなると説明されています。
カモメやカモなどは、体の中心部を温かく保ちながら、足先の温度は氷ができる温度に近いところまで下がることがあります。米国のコーネル大学鳥類学研究所によると、足をいつも体と同じ温度に保つよりも、冷たいままにしておくほうが、周囲に奪われる熱を少なくできます。
大切なのは、足先をずっと温かくすることではなく、足を凍らせずに、体の大切な熱を守ることなのです。
脚の血管で熱を受け渡す「対向流熱交換」
寒さに強い水鳥の脚には、熱を逃がしにくくする血管のしくみがあります。これは「対向流熱交換（たいこうりゅうねつこうかん）」と呼ばれます。
- 温かい血液が体から足先へ向かいます。心臓のある体の中心部から、動脈を通って血液が流れます。
- 足先からは冷たい血液が戻ってきます。冷たい水や氷に触れた足の血液が、静脈を通って体へ向かいます。
- 近くを流れる二つの血液の間で熱が移ります。足へ向かう温かい血液が、戻ってくる冷たい血液を温めます。
- 体の温かさが守られます。戻る血液は温められ、足先へ行く血液は少し冷やされるため、足から外へ逃げる熱を減らせます。
東京薬科大学は、水鳥やペンギンでは、静脈が動脈の周囲に網目状に集まり、こうした熱の受け渡しができると解説しています。京都大学も、サギやカモメのような脚の長い水鳥では、このしくみが発達していると説明しています。
足を冷たくすると、なぜ熱が逃げにくいの？
温かいものを冷たい場所に置くと、温度の差が大きいほど熱が移りやすくなります。例えば、温かい手を冷たい水に入れると、すぐに冷えます。
鳥の場合、足先に届く血液は、体の中にあるときよりも冷たくなっています。そのため、雪や冷たい水と足先との温度差が小さくなり、熱が外へ逃げにくくなります。
また、鳥は脚に流す血液の量を調節することでも、熱が逃げるのを抑えます。血管による熱の交換と、血液の流れの調節が組み合わさっているのです。
足が凍らないのは血液が流れ続けているから
足先の温度が低くても、血液がまったく止まるわけではありません。コーネル大学鳥類学研究所は、カモやカモメなどが、ときどき足への血液の流れを増やして少し熱を届け、凍るのを防ぐと説明しています。
鳥の足は、体のほかの部分に比べて筋肉が少なく、骨や腱（けん）などが多い構造です。腱は筋肉と骨をつなぐ丈夫な組織で、足先には温かさを多く必要とする筋肉が少ないため、低い温度でも働きやすくなっています。
ただし、どんな寒さでも絶対に凍傷にならないわけではありません。米国の国立環境衛生科学研究所は、厳しい寒さや急激な気温の低下によって、鳥にも凍傷が起こる可能性があると説明しています。
カモやカモメが片足で立つのも寒さ対策
冬の水辺では、カモやカモメ、ハクチョウなどが片足を体の羽毛の中へしまい、もう片方の足で立っていることがあります。片足を羽毛の中に入れると、冷たい空気や水にさらされる部分が減るため、熱を守るのに役立ちます。
米国魚類野生生物局は、カモ、ガン、カモメ、ハクチョウなどが片足立ちをしたり、座ったりして熱を逃がさない工夫をすると紹介しています。東京都江戸川区の自然動物園でも、寒いときに水鳥が片足を羽毛へしまう姿を紹介しています。
さらに、体を覆う羽毛は空気を含んで熱を逃がしにくくします。足先だけでなく、体全体で寒さに対応しているのです。
すべての鳥が同じしくみなの？
脚の血管による熱の受け渡しは、鳥の中でも特に冷たい水や雪の上で過ごす水鳥などで発達しています。種類によって足の形や暮らす場所が違うので、寒さへの対応も同じではありません。
例えば、雪の上を歩く小鳥も足が冷たくなりますが、体を低くして足を羽毛で覆ったり、片足を引き上げたりして、熱が逃げるのを減らすことがあります。
冬に水辺や木の枝にいる鳥を見たら、足の色や温かさを想像するだけでなく、片足立ちをしているか、羽毛をふくらませているかも観察してみましょう。鳥たちは、足を冷たくしても体の温かさを守るという、私たちとは少し違った方法で冬を過ごしています。