ニホンザルの二足運動能力に関する解剖・生理・運動学的総合研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440245
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 中務 眞人 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00227828)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平崎 鋭矢 京都大学, 大学院・人間科学研究科, 助手 (70252567) ; 荻原 直道 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70324605) ; 濱田 穣 京都大学, 霊長類研究所, 助教授 (40172978)
• Keywords: ロコモーション / エネルギー代謝 / ニホンザル / キネマティクス / 霊長類 / 呼吸の生理学

Research Abstract

常的な二足性はヒトのみに見られる行動様式であり他に二足性の霊長類はいない。そのため、二足適応の進化に関する比較資料が不足している。これを補うため、飛び抜けた二足運動能力を示す猿まわしの調教ニホンザルについて、形態学、生理学、運動学的調査を行った。実験は主に熊本県、阿蘇猿まわし劇場に赴いて行った。トレッドミル上歩行におけるエネルギー代謝、四肢関節角度変化・歩容計測を行った。
二足、及び四足歩行のエネルギー代謝は10才と4才の二頭のニホンザルを対象に行った。体重・時間あたりの二酸化炭素発生量をエネルギー消費の換算値として計測した。歩行速度は1.5から4.5km毎時の範囲で0.5km刻みで計測した。二足でも四足でも、エネルギー消費量はほぼ歩行速度に比例して単調増加した。二足歩行のエネルギー消費は四足歩行時に比べ、10才の個体では、約30%の増加、4才の個体では20-25%高い値を示した。歩行速度にかかわらず、この比は小さい変化しか示さなかった。通常、エネルギー消費の目安となる酸素消費を計算するため呼吸商の推定を行った。結果はばらつきがあるものの、平均値は10才の個体で0.7、4才の個体で0.65であった。これによって四足歩行時の酸素消費量を推定したが、これまで報告された数字に近い値が得られ、この研究方法の妥当性が証明された。
歩行ビデオ解析では、調教を受けたニホンザルは通常の実験用サルに比べ、長いストライドと少ない歩行周期を示すことが明らかにされた。このことは関節の最大伸展角が大きなことと関連しており、とりわけ膝関節においてはヒト歩行におけるダブル・ニー・アクションに似た現象が観察された。そのため、通常のサルでは両脚支持期にしか起こらない体幹の上方移動が単脚支持期において認められた。
これらの結果は、2002年4月にニューヨーク州バッファローで開かれた、71回アメリカ形質人類学会、9月に東京で開かれた56回国際人類・民族学会議中間大会で発表した。

Research Products

• [Publications] Masato Nakatsukasa, Eishi Hirasaki, Naomichi Ogihara, Yuzuru Hamada: "Energetics of bipedal and quadrupedal walking in Japanese macaques"American Journal of Physical Anthropology. Suppl.34. 117 (2002)
• [Publications] Eishi Hirasaki, Naomichi Ogihara, Yuzuru Hamada, Masato Nakatsukasa: "Kinematics of bipedal locomotion in bipedally-trained Japanese macaques (monkey performance monkeys)"American Journal of Physical Anthropology. Suppl.34. 85 (2002)
• [Publications] Masato Nakatsukasa, Eishi Hirasaki, Naomichi Ogihara, et al.: "Energey expenditure for bipedal walking in Japanese macaques"Anthropological Science. 111. 119 (2003)
• [Publications] Eishi Hirasaki, Naomichi Ogihara, Yuzuru Hamada, Masato Nakatsukasa: "Do highly trained monkeys walk like humans?"Anthropological Science. 111. 120 (2003)