キツツキはなぜ頭が痛くならない？

春の森を歩いていると、「タタタタタッ」と乾いた音が響いてくることがあります。キツツキが木の幹をくちばしでたたく音です。餌の虫を探すとき、巣穴を掘るとき、そして縄張りを知らせるとき、キツツキは何度も何度も頭を木に打ちつけます。

くちばしが木に当たる速さは、時速20キロほどともいわれます。人間が同じことをしたら、たちまち脳しんとうを起こしてしまうでしょう。キツツキはなぜ平気なのか。長いあいだ信じられてきた答えが、近年の研究で大きく揺らいでいます。

「天然のヘルメット」という定説

これまでよく語られてきたのは、キツツキの頭には衝撃を和らげるしくみがある、という説明です。頭の骨の一部がスポンジのような構造になっていてクッションの役目をする、舌を支える骨（舌骨）が頭骨をぐるりと取り巻いて脳を守っている、といった具合です。

この「天然のヘルメット」の話はとても魅力的で、衝撃を吸収する新しい素材や、スポーツ用ヘルメットの開発のヒントにもされてきました。ところが、頭が本当に衝撃を吸収しているのかどうかを、実際のキツツキで確かめた研究はほとんどなかったのです。

高速カメラが映した「かたいハンマー」

この定説を正面から検証したのが、ベルギーのアントワープ大学のサム・ヴァン・ワッセンバーグさんらのチームです。研究チームは、クマゲラ、エボシクマゲラ、アカゲラの3種が木をつつく様子を高速カメラで撮影し、100回以上のつつきを分析して、2022年に科学誌『カレント・バイオロジー』に発表しました。

映像からくちばしと頭の動きを細かく追いかけ、木に当たった瞬間にどれだけ急ブレーキがかかるかを比べたところ、頭はくちばしとほとんど同じように急停止していました。もし頭の骨がクッションになっているなら、頭の止まり方はくちばしよりもゆるやかになるはずです。キツツキの頭は衝撃を吸収するヘルメットではなく、かたいハンマーのように働いているというのが研究チームの結論です。

考えてみれば、これは理にかなっています。打ちつける部分にクッションがついたハンマーでは、力が逃げてしまい、くぎをうまく打てません。衝撃を吸収する頭は、木に穴をあける性能を下げてしまうため、自然選択で進化したとは考えにくいというのです。

脳が小さいから大丈夫

では、衝撃を和らげていないのに、なぜ脳は無事なのでしょうか。研究チームが注目したのは、脳の大きさです。

同じ速さで頭が急停止しても、脳が小さいほど、脳にかかる負担は小さくてすみます。キツツキの脳は、長さで比べると人間の7分の1ほどしかありません。そのぶん、人間よりはるかに大きな急ブレーキに耐えられると考えられます。シミュレーションの結果、キツツキのつつきで頭にかかる急ブレーキは、サルや人間で脳しんとうが起こるとされる目安を超えていました。それでも、キツツキの小さな脳にとっては、分析した中でいちばん強い一撃でさえ、脳しんとうの目安を十分に下回っていたといいます。

逆にいえば、キツツキはぎりぎりの線の上にいるのかもしれません。研究チームは、もっと強くつつけるように首の筋肉を発達させたり、体と脳がもっと大きくなったりすれば、脳しんとうの危険が高まるだろうと指摘しています。キツツキのつつく力や体の大きさには、脳を守るための見えない上限があるのかもしれません。

本当にまったく無傷なのか

とはいえ、キツツキの脳が何の影響も受けていないとは言い切れません。2018年、アメリカ・ボストンの研究者たちが、アルコール漬けで保存されていたキツツキ10羽の脳を調べたところ、8羽の脳で、特殊な染色に反応する沈着物が見つかりました。さらに一部の脳では、くり返し頭を打つ人の脳にたまることが知られている「タウ」というたんぱく質の蓄積も確認されました。比較のために調べた別の鳥の脳には、こうした反応はありませんでした。

ただし、調べた数は少なく、それがキツツキにとって害になっているのか、むしろ脳を守る役割があるのかはわかっていません。研究者たち自身も、さらなる研究が必要だとしています。