ゴリラにおけるナックルウォークの力学的特徴：チンパンジーとの比較

抄録

アフリカの大型類人猿であるゴリラとチンパンジーは，ともに前肢の背側を接地する特異な移動様式であるナックルウォーキング（knuckle-walking, KW）を採用している。このKWが，両種の共通祖先に由来する相同形質であるのか，それとも独立に進化した類似形質（収斂進化）であるのかについては，現在も議論が続いている。本研究では，ゴリラのKWにおいて身体に作用する床反力を計測し，先行研究により報告されているチンパンジーのKW床反力データと比較することで，両者のKWが力学的に共通するものか否かを検討した。具体的には，京都市動物園のゴリラ飼育舎内の運動場において，幅15 cmの水平な梁の途中に，6軸ロードセルを用いた床反力計（15 cm × 20 cm）を直列に2台設置し，その上を自然な生活の中で自発的にKWする成体ゴリラ3個体の前肢・後肢に作用する床反力を計測した。3個体合わせて計90試行の定常KW動作の床反力波形を比較・分析した結果，チンパンジーでは後肢鉛直床反力の最大ピークが前肢の約1.5倍程度大きく，後肢による体重支持の割合が高いのに対して，ゴリラでは後肢の床反力ピークはやや大きいものの前肢とほぼ同等であり，両種の間に明確な違いが見られた。また床反力データからKW時の身体重心の位置エネルギーと運動エネルギーの時間変化を導出したところ，2個体で両者はきれいな逆相を示し，倒立振子メカニズムに基づくエネルギー回収率が相対的に高い，つまり相対的に効率の良いKWをゴリラは実現できていることが示唆された。体サイズで正規化した速度指標であるフルード数がゴリラのKWのほうがかなり小さいため，チンパンジーとの直接的な比較は困難な側面もあるが，本研究で得られた特徴的な床反力パターンと高いエネルギー効率は，ゴリラのKWがチンパンジーのそれとは生体力学的に異なる可能性を示しており，KWが両種において独立に進化した，すなわち収斂進化である可能性を示唆すると考えられる。