寒い季節がやってきました。渡り鳥も数多く飛来し、ふと疑問に思ったことがありました。「何故、寒い中で鶴の足は凍らないのか?」血液が循環しているので大丈夫なのかな、とは思うのですが、氷点下の中であの細い足が寒さに耐えられるのか、納得できません。誰か納得させて下さい。

A 回答 (8件)

最初の「渡り鳥」ということから思い付いたのですが、ツルの生息地である北国(シベリア方面)では、マイナス40度50度というのがあるそうですから、そこまで寒ければ、たぶん、足まで凍ってしまうのではないかと思います。

だいたい、皮全体が凍って、足をつける場所も無い。
日本にやってくるツルは、越冬にきているのだから、日本の寒さは「凍らない場所・耐えられる場所」だということですね。耐えられなければもっと南まで移動する・・・。

細い足(たぶん、断熱作用はあるだろうけど)を通る間に、血液は冷やされるので、体であたためなおすために、相当のエネルギーを使っていると思うのですが、そのために魚を捕まえなくちゃいけない、ということで、また冷たい川に立たなくちゃいけない・・・。ご苦労なことです。(「渡り」の大仕事に比べりゃ、たいしたことでない?)

最初の「補足」で説明不足だったのは、
ツルの足が冷えるのは「温かい血液」を「まわりの水」が冷やしているのに対し、冷蔵庫は、なまあたたかい空気を、庫内では自ら冷やし(空気の温度を奪っている)、戸外では自ら熱して(温度エネルギーを捨てている)温度差を作り出していること。機体の一部を冷やすことで機体の別の一部を温めているわけではない、ということですね。冷蔵庫を冷やしているのは、後ろの熱いところ(放熱板)で、最終的には、一部(放熱板)を「冷やした」ことによって、一部(庫内)を「冷やしている」ことになります。

ツル自身は「温度差」を作りたくない。「クールな頭と温かい足」。相対的にクールなだけで、頭のほうが温度は高いのですが。

ところで、質問者さんは本当に「困っている」のかなあ・・。
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うーん、なんだかここでnozomi500さんと話すのは質問者の意図では


ないと思うのですが、どうかご勘弁いただいて、ということで・・・

nozomi500さん、了解しました。
たぶんわたしが理科が専門の人間なら、突っ込みや議論もおもしろいのでしょうね・・・
でも断定的な「補足」ではなく、「他の回答者の意見」という書き方だったら、
専門外で自信なしのわたしがムッとするほどのことはなかったのではないかと思うんですよ。

わたしは理科は専門外なので、不正確な書きかたをすることもあると思いますが、
何かの読み物(うちにあるはずなのでその本を探してますがまだみつかりません~)で
得た情報を教えてあげたかっただけなんです。

「ヒートポンプ」云々はわたしが言ったわけでも典拠の本に書いてあったわけでも
ないので、その定義自体よくわかりません、ごめんなさい。
しかし、わたしが読んだ本に、冷蔵庫かクーラーに「喩えて」書いてあったのは
事実です。
機械と動物では、実際の仕組みや効果はもちろん違うでしょう。
が、科学者が読み物として近年執筆した本に、素人にわかりやすくということは
あっても、まったくのデタラメが書いてあるとはわたしには思えません。
nozomi500さんは科学的に正確な記述を求めていらっしゃるのだろう、と
とりあえず思っています。

質問者はきっとこんなやりとりに発展するとまでは思っていなかったでしょうね。(笑)
nozomi500さんは理科系の質問がお得意のようですから、どうぞ今後も知識を
生かしてがんばってくださいね。
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わたくしは、自分の回答に突っ込まれるのが「すき」なほうですので(おかげ様でそのたび賢くなったと思っています)、嫌な感じを与えたつもりはありませんでした。

失礼しました。「科学関係」は、そういうことで深めていくもんだ、ということでご了承ねがえますか?ayacoayacoayacoさん。(「恋愛」など「価値観」の問題では、また別ですが、「数学」なんか、みなさん、突っ込まれっぱなしで楽しんでいるみたいですよ。)

5で紹介されていたのは、「熱交換換気扇」で行われている(排気の熱で吸気を暖めて、室温を下げずに換気する、という)やつですね。お風呂屋さんの排水もやはり、熱交換で給水をあたためて捨てているそうです。燃料の節約のため。
「あるところを温かくすることで他を冷やす」働きとは別物ですね。(「ヒートポンプ」をやっている動物はない、は断言してもいいでしょう。)

ところで、冬眠しない冷血動物(湖の底のワカサギなど。湖底は0℃にはならないだろうけど。)は、たいへんですね。動いて熱を発生させるか、うごかずにエネルギーを節約するか。
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"自信なし"でも、自分の書き込みに対して、他の方に断言口調で「補足」


されると、なんとなくイヤなかんじがするものですね。

「0℃」は確かに不正確な書き方でした。純水が凍るのは「氷点下」ですね。

「冷蔵庫(クーラーだったかも)」の喩え話の詳しいことはわかりませんが、
ここ1年以内にその本に確かに書いてあったんです。真偽は判断できませんけど。
1つのモノのあるところを温かくすることで、他のあるところを冷たくする、
というしくみを指しているのではないでしょうか。

下記のリンクが参考になるかもしれません。熱交換が関係あるようです。

参考URL:http://www.ne.jp/asahi/mc/minatomachi/countercou …
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補足。



前の回答の
>脚を冷やすことで、体を暖かく保っているとも書いてありました。
>(なんでも、冷蔵庫の中が冷たくて裏は暖かいのと同じ原理だとか)

冷蔵庫あるいは、エアコンの原理は「ヒートポンプ」で、動物でそういうことをやっているものはありません。たんに「温度をもった物質」(血液)として移動させているだけですから。
「足を冷やすことで・・・」というのは、人間で風呂上りに冷水で冷やすと、「冷たさ」を感じて体表が「保温」モードにはいるため、湯冷めしにくい、という原理だと思いますよ。

「純水は0℃」では凍らず、「氷点下」にしないといけませんが、川の水の場合は、「氷点下」ちょっとまでは考えられます。もちろん、血液の凝固はもっと下。
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動物関連の読み物でいつか理由が説明されているのを読んだことがあります。



たしか、脚の血管や筋肉の構造がうまくできていたような・・・
股関節で血液を温められるというのもあるようです。

あまり関係ないかもしれませんが、ああいう鳥は
脚を冷やすことで、体を暖かく保っているとも書いてありました。
(なんでも、冷蔵庫の中が冷たくて裏は暖かいのと同じ原理だとか)

あと、もっと関係ないかもしれませんが、0℃で凍るのは混ざり物のない
純粋な水だけの場合だそうです。混合物があると、マイナス何度かになるまで
凍るわけではないとか。血液は0℃で凍らないのかも・・・
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ツルが足をつけているのは「淡水」なので、氷点下、といってもほとんど氷点でしょうね。



人間でも「足は第二の心臓」といわれているので、足の筋肉が血液循環をすすめているはずです。

冷血動物である魚(ツルは魚を捕るために水の中に立っているはず)が凍っていないのなら、ツルの脚は大丈夫(しもやけ、ということなら別ですが)でしょう。
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 何かで聞いただけなので間違っているかも知れませんが,耐えられなくなる前に足を交替するそうです。



 鶴は通常一本足で立ってますよね。もう一本の足は羽の中(?)に入れて。こちらの足は羽毛の中ですから温かい状態です。で,立っている側の足が凍る前に足を交替するそうです。

 いかがでしょうか。違っていたらお許しを。
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