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ダチョウ（学名： Struthio camelus）、または単にダチョウは、アフリカの特定の地域（歴史的にはアラビア半島）に生息する飛べない鳥の一種で、現存する鳥類の中で最大の種です。ダチョウは、ダチョウ属の現存する2種の1つで、ダチョウ科の鳥類の中でダチョウ属の唯一の現存種です。もう1つはソマリダチョウ（学名： Struthio molybdophanes ）で、以前はダチョウの亜種と考えられていましたが、2014年以降バードライフ・インターナショナルによって独立した種として認められています。[ 3 ] [ 9 ]
一般的なダチョウはダチョウ目に属します。ダチョウ目には以前はキウイ、エミュー、レア、ヒクイドリなどのすべての走鳥類が含まれていました。しかし、最近の遺伝子解析により、このグループは単系統群ではなく、シギダチョウ類に対して側系統群であることが判明したため、ダチョウは現在、この目の唯一のメンバーとして分類されています。[ 10 ] [ 11 ]系統学的研究により、ダチョウは古顎類の他のすべてのメンバーの姉妹群であり、飛翔するシギダチョウ類は絶滅したモアの姉妹群であることが示されています。[ 12 ] [ 13 ]長い首と脚を持つ独特な外見をしており、時速55 km (34 mph)の速度で長時間走ることができ[ 14 ] 、短時間では時速70 km (43 mph)まで加速することができ[ 15 ]、これは二足歩行動物の中で最速の陸上速度です。現存する鳥類の中で最大の卵を産みます(マダガスカルの絶滅した巨大ゾウ鳥Aepyornis maximusとニュージーランドの南島に生息していた巨大モアDinornis robustus はどちらもより大きな卵を産みました)。
ダチョウの食性は主に植物性ですが、無脊椎動物や小型爬虫類も食べます。5羽から50羽の群れで移動生活を送ります。危険を感じると、地面に平伏して身を隠すか、逃げ出します。追い詰められると、力強い脚で蹴りつけて攻撃します。繁殖パターンは地域によって異なりますが、縄張りを持つオスは2羽から7羽のメスを巡って争います。
ダチョウは世界中で飼育されており、特に羽毛は装飾用として、また羽ぼうきとしても使われています。皮は皮革製品に、肉は商業的に販売されており、その赤身の少なさが一般的な販売上の利点となっています。[ 15 ]
ダチョウは現存する鳥類の中で最も背が高く、最も重い鳥です。オスは体高が2.1～2.75m （6フィート11インチ～9フィート0インチ）、体重が100～130kg （220～290ポンド）ですが、メスは体高が約1.75～1.9m （5フィート9インチ～6フィート3インチ）、体重が90～120kg （200～260ポンド）です。[ 16 ]基亜種のオスのダチョウは体重が最大156.8kg （346ポンド）に達することもありますが、南アフリカの一部の個体は体重が59.5～81.3kg （131～179ポンド）しかありません。[ 17 ]生まれたばかりのヒナは淡褐色で、濃い茶色の斑点があります。[ 18 ] 3か月後には幼鳥の羽毛が生え始め、2年目には成鳥のような羽毛に徐々に生え変わります。4、5か月後にはすでに成鳥の約半分の大きさになり、1年後には成鳥の高さに達しますが、親鳥と同じ重さになるのは18か月後です。[ 16 ]
成鳥のオスの羽毛はほとんど黒色で、初列風切羽と尾羽は白色です。ただし、亜種によっては尾羽が黄褐色です。メスと若いオスは灰褐色と白色です。オスとメスのダチョウの頭と首は、薄い綿毛の層があるだけで、ほとんど毛がありません。[ 19 ] [ 18 ]メスの首と太ももの皮膚はピンクがかった灰色ですが、オスの皮膚は亜種によって灰色またはピンク色です。[ 18 ]
長い首と脚で頭を地面から最大2.8 m (9フィート 2インチ)の高さに保ち、目は陸生脊椎動物の中で最大で直径50 mm (2.0インチ)あり[ 20 ]、遠くの捕食者を見つけるのに役立っています。目は上からの日光から遮られています。[ 21 ] [ 22 ]しかし、頭と嘴は鳥の巨大な体に対して比較的小さく、嘴の長さは12 ～ 14.3 cm (4.7 ～ 5.6インチ)です。[ 15 ]
ダチョウの皮膚の色は亜種によって異なり、薄い灰色や濃い灰色の皮膚を持つものもあれば、ピンクがかった皮膚や赤みがかった皮膚を持つものもある。一般的なダチョウの丈夫な脚には羽毛がなく、むき出しの皮膚が見える。跗蹠（脚の最も低い直立部分）は鱗で覆われており、オスは赤、メスは黒である。一般的なダチョウの跗蹠は現存する鳥類の中で最も大きく、長さは39～53cm （15～21インチ）である。[ 15 ]この鳥は2本指で、各足に2本の指しかない（ほとんどの鳥は4本ある）。内側の大きな指の爪は蹄に似ている。外側の指には爪がない。[ 23 ]指の数が少ないのは走るのを助ける適応であり、捕食者から逃げるのに役立つと思われる。ダチョウは時速70 km (43 mph)を超える速度で走ることができ、1 歩で3 ～ 5 m (10 ～ 16フィート)を移動できます。 [ 24 ]翼幅は約2 m (6フィート 7インチ)に達し、翼弦の長さは90 cm (35インチ)で、これは最大の飛翔鳥とほぼ同じ大きさです。[ 15 ]
羽毛には、飛翔する鳥の滑らかな外側の羽毛を固定する小さなフックがないため、柔らかくふわふわしており、断熱材として機能します。一般的なダチョウは幅広い温度範囲に耐えることができます。生息地の多くでは、昼夜で温度が40 ℃（72 °F）も変動します。体温調節は、行動による体温調節に部分的に依存しています。たとえば、翼を使って上肢と脇腹の裸の皮膚を覆い、熱を保持したり、これらの部分を露出させて熱を放出したりします。翼はまた、走るときに機動性を高めるための安定装置としても機能します。テストでは、翼が急ブレーキ、旋回、ジグザグ動作に積極的に関与していることが示されています。[ 25 ]尾羽は50～60枚、翼には16枚の初列風切羽、4枚の小翼羽、20～23枚の次列風切羽があります。[ 15 ]
ダチョウの胸骨は平らで、飛翔する鳥の翼の筋肉が付着する竜骨がありません。[ 26 ]嘴は平らで幅広く、先端は丸みを帯びています。[ 19 ]すべてのダチョウ類と同様に、ダチョウには嗉嚢がなく、[ 27 ]また胆嚢もありません。[ 28 ]盲腸は71cmです。他のすべての現生鳥類とは異なり、ダチョウは尿と糞を別々に分泌します。[ 29 ]他のすべての鳥は尿と糞を糞便嚢にまとめて貯蔵しますが、ダチョウは糞を末端直腸に貯蔵します。[ 29 ]また、腸を保持するために融合した独特の恥骨を持っています。ほとんどの鳥類とは異なり、雄には伸縮自在で長さ20cmの交尾器があります。彼らの口蓋は、蝶形骨と口蓋骨が繋がっていない点で他の走鳥類と異なっている。[ 15 ]
ダチョウは現存する最大の鳥類であるため、現存する最大の恐竜でもある。そのため、ダチョウは絶滅した恐竜の生体力学を研究するための比較対象として用いられてきた。 [ 30 ]
ダチョウは、もともとスウェーデンのカール・リンネが18世紀の著作『自然の体系』の中で現在の二名法名で記載したものです。[ 31 ]属名は、後期ラテン語で「ダチョウ」を意味するstruthioに由来します。種小名は、古代ギリシャ語でダチョウを意味する「strouthokamelos」に由来し、「ラクダスズメ」を意味します。 [ 32 ]「ラクダ」という言葉は、乾燥した生息地を指しています。[ 33 ] Στρουθοκάμηλοςは、現在でもダチョウの現代ギリシャ語名です。
ダチョウは、一般的に走鳥類として知られる古顎下綱に属します。他のメンバーには、レア、エミュー、ヒクイドリ、モア、キーウィ、エピオルニス、シギダチョウなどがいます。
4つの亜種が認められています。
いくつかの分析によると、ソマリダチョウは現在独立した種とみなされており、Tree of Life Project、The Clements Checklist of Birds of the World、BirdLife International、およびIOC World Bird List は、これを別の種として認めています。Howard and Moore Complete Checklist of the Birds of the Worldを含むいくつかの権威は、これを別の種として認めていません。[ 9 ] [ 40 ]ミトコンドリア DNAハプロタイプの比較は、東アフリカ地溝帯の形成により、約 400万年前に他のダチョウから分岐したことを示唆しています。生息域の南西で進化した亜種S. c. massaicusとの交雑は、生態学的分離により、大規模な交雑が起こらないようにしているようです。ソマリダチョウは、中程度の高さの植生を餌とする低木地を好みますが、マサイダチョウは、他の亜種と同様に、開けたサバンナやミオンボの生息地で草を食べる鳥です。[ 41 ]
リオ・デ・オロの個体群は、卵殻の気孔が丸ではなく涙滴の形をしていたため、かつてはStruthio camelus spatziとして分離されていました。この特徴にはかなりの変異があり、これらの鳥と隣接するS. c. camelusの個体群との間に他の違いがなかったため、この分離はもはや有効とは考えられていません。[ 42 ] [ 43 ]しかし、現存するダチョウと最近絶滅したすべての種と亜種の体幹骨格を分析した研究では、その独特な骨格比率に基づいてS. c. spatzi が有効であるように見えました。 [ 44 ]この個体群は 20 世紀後半に姿を消しました。19 世紀には北アフリカに小型のダチョウが存在するという報告がありました。これらはレヴァイヤンのダチョウ ( Struthio bidactylus ) と呼ばれていますが、物的証拠に裏付けられていない仮説上の形態のままです。[ 45 ]
ダチョウはかつて、サハラ砂漠の南北のアフリカ、東アフリカ、熱帯雨林帯の南のアフリカ、小アジアの大部分に生息していた。[ 15 ]現在、ダチョウは開けた土地を好み、赤道森林地帯の南北両方のアフリカのサバンナとサヘルに生息している。 [ 46 ]南西アフリカでは、半砂漠または真の砂漠に生息している。オーストラリアで飼育されていたダチョウは野生化した個体群を形成している。[ 1 ] [ 47 ]近東および中東のアラビアダチョウは、20世紀半ばまでに狩猟によって絶滅した。イスラエルへのダチョウの再導入の試みは失敗に終わった。[ 39 ]ダチョウは、エリトリア近くの紅海にあるダフラク諸島の島々に生息しているのが時折見られる。
インドのビルバル・サーニ古植物学研究所が行った研究により、2万5000年前にダチョウがインドに生息していたという分子レベルの証拠が発見された。ラジャスタン州、グジャラート州、マディヤ・プラデーシュ州の8つの遺跡から回収された化石化した卵殻のDNA検査では、卵殻と北アフリカのダチョウとの間に92%の遺伝的類似性が認められたため、これらはかなり遠い親戚であった可能性がある。[ 48 ] [ 49 ]
ダチョウは農業のためにオーストラリアに導入され、現在ではオーストラリアの奥地に少数の野生個体群が存在する。[ 50 ]
ダチョウは通常、冬の間はつがいか単独で過ごします。ダチョウの目撃例のうち、2羽以上が目撃されたのはわずか16%です。[ 15 ]繁殖期や、雨が全く降らない時期には、ダチョウは5羽から100羽の群れ（トップの雌が率いる）で移動し、シマウマやレイヨウなどの他の草食動物と一緒に移動することがよくあります。[ 46 ]ダチョウは昼行性ですが、月明かりのある夜にも活動することがあります。最も活動的なのは、一日の早い時間と遅い時間です。[ 15 ]オスのダチョウの縄張りは2～20 km 2 (0.77～7.72平方マイル)です。[ 18 ]
ダチョウは鋭い視力と聴力で、遠くからライオンなどの捕食者を感知することができます。捕食者に追われているときは、時速70 km (43 mph)を超える速度に達することが知られており[ 15 ]、場合によっては時速80 km (50 mph) [ 52 ]、時速50 km (31 mph)の一定速度を維持できるため、ダチョウは最速の二足歩行動物となります。[ 53 ] [ 54 ]捕食者から身を隠すために横たわるときは、頭と首を地面に平らに置き、暑く乾燥した生息地の陽炎によって遠くから土の山のように見えます。[ 55 ] [ 56 ]
ダチョウは脅威を感じると逃げますが、強力な脚で蹴りつけると重傷や死に至ることもあります。[ 46 ]脚は前方にしか蹴ることができません。[ 57 ]ダチョウの蹴りは225 kgf (2,210 N; 500 lbf)の力を発揮します。[ 58 ]
主に種子、低木、草、果物、花を食べます。[ 15 ] [ 18 ]時にはイナゴなどの昆虫、ネズミなどの齧歯類、トカゲなどの小型爬虫類、肉食捕食者が残した動物の残骸も食べます。[ 46 ]歯がないため、砂嚢で食物をすりつぶす胃石の役割を果たす小石を飲み込みます。食事の際には、食道に食物を詰め込み、それが食道を通って食塊と呼ばれる球状になります。食塊は最大で210 mL (7.4 imp fl oz; 7.1 US fl oz)になります。首を通過した後 (嗉嚢はありません)、食物は砂嚢に入り、前述の小石によって処理されます。砂嚢には最大1,300 g (46 oz)の物質が入る可能性があり、そのうち最大 45% は砂や小石である可能性があります。[ 18 ]一般的なダチョウは、代謝水や摂取した植物の水分を利用して数日間水を飲まずに過ごすことができますが、 [ 59 ]液体の水を好み、水が利用できる場所では頻繁に水浴びをします。[ 46 ]脱水によって体重の最大 25% を失っても生き延びることができます。[ 60 ]
ダチョウは2～4歳で性的に成熟し、メスはオスより約6か月早く成熟します。他の鳥類と同様に、個体は生涯に数回繁殖することができます。交尾期は3月または4月に始まり、9月より前に終わります。交尾のプロセスは地理的な地域によって異なります。縄張りを持つオスは通常、縄張りと2～7羽のメスからなるハーレムを守るために（首を膨らませて）鳴きます。 [ 61 ]成功したオスは、その地域の複数のメスと交尾する可能性がありますが、「主要な」メスとのみペアを形成します。[ 61 ]
雄は交尾相手を引き付けるまで、翼を交互に羽ばたかせて求愛行動を行う。交尾場所に行き、侵入者を追い払ってプライバシーを守る。行動が同期するまで草を食べ、その後、摂食は二の次となり、儀式的な様相を呈する。雄は興奮して再び交互に翼を羽ばたかせ、くちばしで地面を突く。次に、翼を激しく羽ばたかせて、象徴的に土の中の巣を掃除する。その後、雌が翼を下げて雄の周りを円を描くように走り回る間、雄は頭を螺旋状に回す。雌は地面に降り、雄は交尾のために乗りかかる。[ 15 ]人間によって完全に飼育されたダチョウは、求愛行動を他のダチョウではなく、飼育係の人間に向けて行うことがある。[ 62 ]
メスのダチョウは、オスが地面に掘った深さ30～60cm 、幅3mの単純な穴である共同の巣に受精卵を産みます。 [ 63 ]優位なメスが最初に卵を産み、孵化のために卵を覆う時期になると、弱いメスの余分な卵を捨て、ほとんどの場合約20個を残します。[ 15 ]メスのダチョウは、共同の巣の中で自分の卵を他の卵と区別することができます。[ 64 ]ダチョウの卵はすべての卵の中で最大ですが、[ 65 ]実際には成鳥の大きさに比べて最小の卵です。平均して長さ15 cm (5.9インチ)、幅13 cm (5.1インチ)、重さ1.4 kg (3.1ポンド)で、鶏の卵の20倍以上の重さで、雌のわずか1～4%の大きさです。[ 66 ]光沢のあるクリーム色で、厚い殻には小さな窪みがあります。[ 26 ]
卵は昼間は雌が、夜は雄が抱卵します。これは、雌雄の色を利用して巣の発見を回避しています。地味な雌は砂に溶け込み、黒い雄は夜間にはほとんど発見されません。[ 26 ]抱卵期間は35～45日で、他の走鳥類と比べるとかなり短いです。これは捕食率が高いことが原因と考えられています。[ 66 ]通常、雄は雛を守り、餌の食べ方を教えますが、雄と雌は協力して雛を育てます。9週間の産卵と抱卵期間を生き延びる巣は10%未満で、生き残った雛のうち15%だけが1歳まで生き残ります。[ 18 ]しかし、成鳥まで生き残る一般的なダチョウの中では、この種は最も長寿な鳥類の1つです。飼育下の一般的なダチョウは62歳7ヶ月まで生きたことがある。[ 67 ]
アフリカのサバンナの豊かな生物圏に生息する飛べない種であるダチョウは、生涯を通じてさまざまな恐ろしい捕食者に直面します。あらゆる年齢のダチョウを捕食する動物には、チーター、ライオン、ヒョウ、アフリカ猟犬、ブチハイエナなどが含まれます。[ 15 ]巣や若いダチョウを捕食する動物には、ジャッカル、さまざまな猛禽類、イボイノシシ、マングース、エジプトハゲワシなどがいます。[ 61 ] [ 68 ]エジプトハゲワシは、ダチョウの卵に石を投げつけて割って中身を食べることが知られています。[ 69 ]
捕食圧のため、一般的なダチョウは多くの捕食者回避戦術を持っています。強力なキックを繰り出すこともできますが、優れた視力とスピードを使ってほとんどの捕食者から逃げます。[ 70 ]捕食者を察知したダチョウを捕まえるのはほぼ不可能なので、ほとんどの捕食者は、植物やその他の物体で視界を遮り、無防備な鳥を待ち伏せしようとします。[ 61 ]ダチョウの中には、他のダチョウやヌーやシマウマなどの哺乳類と一緒に採餌して、捕食者をより効率的に察知する個体もいます。[ 71 ] [ 37 ]巣や雛が脅かされた場合、両親のどちらか、または両方が、怪我をしたふりをして注意をそらすことがあります。[ 66 ]しかし、特に雛を守るときには、捕食者と激しく戦うこともあり、そのような対決では人間、ハイエナ、さらにはライオンを殺すこともあります。[ 54 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]非在来地域、特に北米のダチョウ農場では、成鳥のダチョウは、その大きな体格、威圧的な存在感、そして成長しすぎた番犬に似た行動のため、天敵は知られておらず、ある事例ではコヨーテを攻撃して首を切り落としたこともある。[ 75 ]
通常、ダチョウ狩りはカラハリ地域でオスのチーターの連合によって夜間に行われます。夜間はダチョウの警戒心が低下するためです。[ 76 ]他の地域のチーターがダチョウを狩ることはまれですが、ケニアでは3頭の東アフリカチーターからなる例外的な連合が報告されています。[ 77 ] [ 78 ]同様に、ライオンは主にカラハリ地域でダチョウを狩り、他の地域では狩りをしません。また、ダチョウは獲物のほんの一部にすぎません。[ 77 ]総じて、ダチョウはスピード、警戒心、そしておそらく危険なキックのため、ライオン、ヒョウ、リカオン、チーターを含むほとんどの捕食者に避けられています。[ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]親の世話にもかかわらず、ヒナの死亡率は90%が一般的で、そのほとんどは捕食によるものです。[ 74 ]
ダチョウの一般的な肺の形態は、その構造が他の鳥類の種に合致しているが、原始的な走鳥類の構造の一部を保持していることを示している。[ 83 ]呼吸経路への開口部は、口腔内の後鼻孔の後ろにある喉頭腔から始まる。[ 84 ]舌の先端は後鼻孔の前方に位置し、鼻呼吸経路を口腔から排除する。[ 84 ]気管は頸椎の腹側に位置し、喉頭から鳴管まで伸びており、そこで気管は胸郭に入り、2つの主気管支（各肺に1つずつ）に分かれ、そこで直接中気管支へと続く。[ 84 ] 10個の異なる気嚢が肺に付着して呼吸領域を形成する。[ 84 ]最も後方の気嚢（腹部および胸郭後部）は、右腹部気嚢が比較的小さく、腸間膜の右側、肝臓の背側に位置する点で異なっている。[ 84 ]一方、左腹部気嚢は大きく、腸間膜の左側に位置する。[ 84 ]主気管支から鎖骨間気嚢、外側鎖骨気嚢、胸郭前気嚢を含むより前方の気嚢への接続は、腹気管支領域として知られている。一方、気管支の尾側端はいくつかの背気管支に分岐する。腹気管支と背気管支は、肺内気道である傍気管支によって接続されており、肺内に古肺と呼ばれるアーケード構造を形成している。これは、走鳥類などの原始的な鳥類に見られる唯一の構造である。[ 84 ]
呼吸器系内で見られる最大の気嚢は胸郭後部にあり、他の気嚢は鎖骨間（対になっていない）、腹部、胸郭前部、鎖骨外側部の順に小さくなる。[ 85 ]成鳥のダチョウの肺には、他の鳥類の非順応性の鳥類の肺に強度を与える気管支間中隔と呼ばれる結合組織がない。そのため、気管支と隣接する気管支内腔を囲む結合組織がないため、血液は毛細血管または無血管上皮板によって交換される。[ 83 ]哺乳類と同様に、ダチョウの肺にはガス交換部位にII型細胞が豊富に存在し、わずかな容積変化時の肺虚脱を防ぐための適応となっている。[ 83 ]
ダチョウは恒温動物であり、アフリカのサバンナや砂漠地帯の暑さなど、極端な生息温度条件下でも体温を38.1～39.7 ℃（100.6～103.5 °F）に維持します。 [ 86 ]ダチョウは、ほとんどの哺乳類に見られる横隔膜ポンプではなく、肋骨ポンプを介して呼吸器系を換気に利用します。 [ 84 ]そのため、肺につながる一連の気嚢を利用することができます。気嚢の利用は、鳥類の3つの主要な呼吸特性の基礎となっています。
吸気は、くちばしの前方にある口と鼻孔から始まります。空気は、血管が豊富な気管（約78 cm (31インチ)）と拡張した気管支系の解剖学的死腔を通って流れ、さらに後部気嚢へと導かれます。[ 87 ]吸気と呼気の際、古肺の傍気管支を通る空気の流れは、背側気管支と同じ方向です。吸気された空気は、吸気筋によって制御される胸腹腔の拡張の結果として呼吸器系に入ります。呼気時には、酸素の少ない空気が前部気嚢に流れ込み[ 85 ]、呼気筋の作用によって排出されます。ダチョウの一般的な気嚢は、容量が大きく表面積が増加するため（フィックの原理で説明されているように）、呼吸において重要な役割を果たします。[ 87 ]酸素を豊富に含んだ空気は肺の呼吸面を一方向に流れ、交差流で流れる血液に高濃度の酸素を供給する。 [ 87 ]
大きな「死腔」を補うため、ダチョウの一般的な気管には、より速い吸気流を可能にする弁がありません。[ 88 ]さらに、100 kg (220 lb)のダチョウの呼吸器系 (肺と 10 個の気嚢を含む) の総肺容量は約15 L (920 cu in)で、一回換気量は1.2～1.5 L (73～92 cu in)です。[ 85 ] [ 88 ]一回換気量は 2 倍になり、換気量が 16 倍に増加することがわかっています。[ 84 ]全体として、ダチョウの呼吸は高速低圧システムと考えることができます。[ 85 ]安静時には、ダチョウの気嚢と大気の間には小さな圧力差があり、気嚢の同時充填と排出を示唆しています。[ 88 ]
呼吸速度が低範囲から高範囲に急激に増加するのは、高体温への反応として起こる。鳥類は汗腺を持たないため、熱によるストレスを受けると、熱伝達のために呼吸器系からの蒸発の増加に大きく依存する。しかし、この呼吸速度の上昇は、必ずしも酸素消費量の増加と関連しているわけではない。[ 84 ]したがって、他のほとんどの鳥類とは異なり、ダチョウは呼吸媒体の換気を変化させることで、呼吸性アルカローシスを起こさずにパンティングによって熱を放散することができる。過呼吸 中、ダチョウは安静時の呼吸速度が毎分6～12回であるのに対し、毎分40～60回の呼吸速度でパンティングする 。[ 85 ]ダチョウの呼吸媒体の高温、乾燥、水分不足の特性は、酸素の拡散速度に影響を与える（ヘンリーの法則）。[ 87 ]
ダチョウは、多くの臓器の特徴である血管形成のメカニズムである腸重積性血管新生によって発達します。 [ 83 ]これは血管系の拡張だけでなく、生理的要求を満たすための血管の血管適応にも関与しています。[ 89 ] [ 83 ]このようなメカニズムの使用は、肺の発達の後期段階での増加、精巧な気管支傍血管系、および血液ガス障壁での交差流システムを確立するためのガス交換毛細血管の再配向を示しています。[ 83 ]ダチョウの肺組織の血液ガス障壁（BGB）は厚くなっています。この厚い障壁の利点は、肺自体ではなく気嚢によって空気が送り出されるため、ランニングなどの活動時に大量の血流による損傷から保護されることである可能性があります。 [ 90 ]その結果、気管支傍の毛細血管の壁は薄くなり、より効率的なガス交換が可能になります。[ 84 ]肺循環系と体循環系が別々になっているため、BGBへのストレスを軽減するのに役立ちます。[ 83 ]
ダチョウの心臓は閉鎖系で、収縮する腔を持つ。心臓の収縮機能に関連する筋原性筋組織で構成されている。肺循環と体循環の両方を備えた二重循環系が存在する。[ 87 ]
ダチョウの心臓は、円錐形の心臓を持ち、心膜層で覆われているなど、他の鳥類と類似した特徴を持っています。 [ 91 ]さらに、体循環を満たすために右心房の容積が大きく、左心室が厚いことも類似点です。[ 91 ]ダチョウの心臓には、近縁の鳥類には見られない3つの特徴があります。
房室結節の位置は他の鳥類とは異なり、右房室弁の心房面の心内膜に位置している。脊椎動物の心臓の解剖学的特徴である結合組織で覆われていない。また、通常の心筋細胞よりも筋原線維が少ない。房室結節は心房と心室をつなぐ。心房から心室へ電気信号を伝達する機能を持つ。観察すると、心筋細胞の核内には大きく密集した染色体が見られる。[ 92 ]
冠動脈は右大動脈洞と左大動脈洞から始まり、他のほとんどの脊椎動物と同様の方法で心筋に血液を供給します。[ 93 ]飛行可能な他の家禽類は、心筋に血液を供給する3本以上の冠動脈を持っています。冠動脈による血液供給は、心臓表面上の大きな枝として始まります。その後、冠状溝に沿って移動し、心室中隔枝として心臓の先端に向かって組織内に続きます。心房、心室、および中隔はこの方法で血液を供給されます。心臓組織内にある冠動脈の深枝は小さく、心室中隔と右房室弁に血液栄養素を供給し、その機能を実行します。ダチョウの心房中隔動脈は小さく、左心耳の一部と心房中隔にのみ血液を供給します。[ 42 ] [ 43 ]
心臓の調節帯に見られるこれらのプルキンエ線維（p線維）は、心臓を収縮させる特殊な心筋線維です。 [ 94 ]プルキンエ細胞は主に心内膜と心内膜下層の両方に存在します。[ 94 ]洞房結節にはプルキンエ線維が少量集中していますが、心臓の伝導路をたどっていくと、ヒス束にこれらのプルキンエ線維が最も多く存在します。[ 94 ]
ダチョウの単位体積あたりの赤血球数は人間の約40%ですが、ダチョウの赤血球は人間の赤血球の約3倍の大きさです。 [ 95 ]血液の酸素親和性（P50として知られる）は、人間と類似の鳥類の両方よりも高いです。[ 95] この酸素親和性の低下の理由は、一般的なダチョウの血液に見られるヘモグロビン構造によるものです。[ 95 ]一般的なダチョウのテトラマーはヘモグロビンA型とD型で構成されていますが、一般的な哺乳類のテトラマーはヘモグロビンA型とB型で構成されています。ヘモグロビンD型構造により、呼吸面の部位で酸素親和性が低下します。[ 95 ]
胚発生段階では、ヘモグロビンEが存在します。[ 96 ]このサブタイプは、胚の尿膜を介して酸素を輸送するために酸素親和性を高めます。[ 96 ]これは、発生中の胚の高い代謝要求に起因するため、高い酸素親和性はこの要求を満たすのに役立ちます。ヒナが孵化すると、ヘモグロビンEは減少し、ヘモグロビンAとDの濃度が増加します。[ 96 ]このヘモグロビン濃度の変化により、酸素親和性が低下し、P50値が増加します。[ 96 ]
さらに、P 50値はさまざまな有機調節物質によって影響を受けます。[ 96 ]一般的な哺乳類の赤血球では、2,3-DPG は酸素に対する親和性を低下させます。2,3-DPG は、胚ダチョウの細胞リン酸の約 42～47% を占めます。[ 96 ]しかし、成鳥のダチョウには、追跡可能な 2,3-DPG はありません。ダチョウは 2,3-DPG の代わりに、1 分子あたり 1～6 個のリン酸を含むイノシトールポリリン酸(IPP) を使用します。 [ 96 ] IPP に関連して、ダチョウはATPを使用して酸素親和性を低下させることもあります。[ 96 ] ATP は細胞内に一定のリン酸濃度を持ち、孵化期間中は約 31% ですが、36 日齢のヒナでは 16～20% に低下します。[ 96 ] [ 96 ]しかし、IPPは胚発生段階では全リン酸濃度の約4%と低濃度ですが、IPP濃度は細胞の全リン酸の60%に跳ね上がります。[ 96 ]リン酸濃度の大部分は2,3-DPGからIPPに切り替わっており、全体的な酸素親和性の低下はこれらのポリリン酸の変動によるものであることを示唆しています。[ 96 ]
免疫適応に関して、野生のダチョウは顕著な非特異的免疫防御を有し、血液成分には培地中のリソソームと食細胞の高い値が反映されていることが発見された。これは飼育下のダチョウとは対照的であり、飼育下のダチョウは循環血中に高濃度の免疫グロブリン抗体を発現し、獲得免疫応答を示している。この免疫適応性により、この種は多様な環境条件下で高い生存率を達成できる可能性があると考えられている。[ 70 ]
ダチョウは乾燥していて暑い生息地に生息しているため、乾燥地帯に生息する動物です。 [ 87 ]乾燥して暑い環境では水が不足するため、ダチョウの水分摂取に課題が生じます。また、ダチョウは地上性の鳥で、水源を探して飛ぶことができないため、さらに課題が生じます。体の大きさから、ダチョウは環境の熱から容易に逃れることができませんが、表面積と体積の比率が小さいため、小型の鳥類よりも脱水症状を起こしにくいです。[ 97 ]暑く乾燥した生息地では、脱水などの浸透圧ストレスが生じ、ダチョウの恒常性反応が浸透圧調節のために引き起こされます。
ダチョウは排泄器官の特殊化により、暑く乾燥した環境によく適応しています。ダチョウは非常に長く発達した結腸を持ち、糞便嚢と一対の盲腸の間の長さは約11 ～ 13 m (36 ～ 43フィート)で、盲腸は約80 cm (31インチ)です。[ 97 ]発達した盲腸も存在し、直腸と組み合わさって、炭水化物の分解に使用される微生物発酵室を形成します。 [ 97 ]炭水化物の異化により、体内で使用できる約0.56 g (8.6 gr)の水が生成されます。 [ 87 ]尿の大部分は糞便嚢に蓄えられ、糞便は末端結腸に別々に蓄えられます。[ 97 ]糞便排泄腔は、末端直腸と尿排泄腔（尿管が開口する場所）の腹側に位置する。[ 84 ]末端直腸と糞便排泄腔の間には、強力な括約筋が存在する。[ 84 ]糞便排泄腔と総排泄腔は、イオンと水の再吸収、すなわち正味の水分保持の調節に使用される主要な浸透圧調節機構である。[ 84 ]乾燥地帯に生息する種に予想されるように、脱水は糞便中の水分の減少、すなわち乾燥した糞便を引き起こす。[ 84 ]この減少は、血漿アルドステロン濃度が高いことによって引き起こされると考えられており、これによりナトリウムと水の直腸吸収が促進される。[ 84 ]また、高浸透圧尿の生成も予想される。総排泄腔尿は 800 mOsmであることがわかっている。[ 84 ]したがって、一般的なダチョウの尿:血漿比は 1 より大きい。上皮を介して血漿から糞便貯留部 (尿が貯蔵される場所) への水の拡散は妨げられる。[ 84 ]この妨げは、糞便貯留部の厚い粘膜層によって引き起こされると考えられている。[ 84 ]
ダチョウには2つの腎臓があり、色はチョコレートブラウンで、質感は顆粒状で、背側の壁の骨盤腔のくぼみに位置しています。 [ 98 ]腎臓は腹膜と脂肪層で覆われています。 [ 84 ]各腎臓は長さ約300 mm (12インチ)、幅70 mm (2.8インチ)で、大きな静脈によって頭側、中央、尾側の3つの部分に分かれています。 [ 84 ]尾側部分が最も大きく、骨盤の中央まで伸びています。[ 84 ]尿管は腹側尾側内側面から出て、尾側に向かって正中線近くを通り、総排泄腔の尿生殖器の開口部まで続いています。[ 84 ]膀胱はありませんが、尿管の拡張した袋が尿を貯蔵し、尿管から尿生殖器に継続的に分泌されて排出されます。[ 98 ]
ダチョウの腎臓はかなり大きく、かなりの量の溶質を保持することができます。そのため、ダチョウは毎日比較的多くの水を飲み、高濃度の尿を大量に排泄します。飲用水が利用できないか、飲用が中止されたときに、尿は尿酸と尿酸塩で高濃度になります。[ 84 ]通常、比較的多くの水を飲むダチョウは、飲用水が不足しているときに腎臓系内での水分保持に頼る傾向があるようです。ダチョウの尿管尿の流量（ポアズイユの法則）と組成に関する公式の詳細な腎臓研究は行われていませんが[ 99 ] 、腎機能の知識は総排泄腔尿のサンプルと排泄尿のサンプルまたは定量的収集に基づいています。 [ 84 ]研究により、さまざまなサイズのダチョウの血漿浸透圧と尿浸透圧は、水分摂取量と脱水の影響を受けていることが示されています。腎臓の正常な水分状態において、若いダチョウは血漿浸透圧が284 mOsm、尿浸透圧が62 mOsmである傾向がある。成鳥は血漿浸透圧が330 mOsm、尿浸透圧が163 mOsmと高い値を示す。血漿と尿の両方の浸透圧は、腎臓内に過剰な水分が存在するか不足しているかによって変化する可能性がある。一般的なダチョウの興味深い事実は、水が自由に利用できる場合、尿浸透圧は60～70 mOsmまで低下し、過剰な水分が排泄されても腎臓から必要な溶質が失われないということである。[ 84 ]脱水状態または塩分過多のダチョウは、尿浸透圧が最大で約800 mOsmに達することがある。血漿浸透圧を最大浸透圧尿と同時に測定すると、尿：血漿比は2.6：1であり、鳥類の中で最も高い値であることがわかった。[ 84 ]脱水症状とともに、流量も20 L·d −1から0.3～0.5 L·d −1に減少する。
哺乳類やダチョウでは、糸球体濾過率（GFR）と尿流量（UFR）の増加は高タンパク質食によるものです。さまざまな研究で示されているように、科学者たちは糸球体濾過率（GFR）のかなり信頼できる指標であるクレアチニンのクリアランスを測定してきました。 [ 84 ]腎臓内の正常な水分補給中、糸球体濾過率は約92 ml/分であることがわかっています。しかし、ダチョウが少なくとも48時間（2日間）脱水状態になると、この値は水分補給時のGFR率のわずか25%にまで低下します。そのため、脱水状態に対応するため、ダチョウの腎臓は分解されていない非常に粘稠な糸球体濾過液を少量分泌し、血管を通して循環系に戻します。脱水時のGFRの低下は非常に大きく、そのため水分分画排泄率（尿流量をGFRに対する割合で表したもの）は、通常の水分補給時の15%から脱水時の1%に低下します。[ 84 ]
ダチョウは、生息地の乾燥した暑さと太陽放射に対処するために適応的な特徴を備えています。ダチョウは利用可能な水を飲むことができますが、飛べないため水へのアクセスが制限されます。また、最大87%の水分を含むユーフォルビア・ヘテロクロマなどの植物を食べることで、食事を通して水分を摂取することもできます。[ 84 ]
成鳥のダチョウでは、水分量が体重の68%を占めます。これは、生後35日のヒナの84%から減少しています。水分保持量の違いは、体脂肪量の違いによるものと考えられています。[ 84 ]小型の鳥類と比較すると、ダチョウは単位重量あたりの体表面積が小さいため、蒸発による水分損失が少なくなっています。[ 87 ]
熱ストレスが最大になると、ダチョウは代謝水機構を使用して尿、糞、呼吸による蒸発による損失を相殺することで蒸発損失を回復することができます。ダチョウの水分摂取の主な源を決定する実験では、ダチョウは水分補給源として代謝水生成機構を使用しているものの、最も重要な水分源は食物であることが示されました。ダチョウを食物も水も与えない条件に制限した場合、代謝水生成はわずか 0.5 L·d −1でしたが、尿、糞、蒸発による総水分損失は 2.3 L·d −1でした。鳥に水と食物の両方を与えた場合、総水分増加は 8.5 L·d −1でした。食物のみの条件では、総水分増加は 10.1 L·d −1でした。これらの結果は、代謝水機構が単独では水分損失を維持できず、特にユーフォルビア・ヘテロクロマのような水分含有量の高い植物の摂取が、ダチョウの乾燥した生息地における水分損失の課題を克服するために必要であることを示している。[ 84 ]
水分不足時には、尿中の電解質濃度と浸透圧濃度が上昇し、排尿速度が低下します。このような状況下では、尿中の溶質：血漿比は約2.5、つまり高浸透圧になります。つまり、血漿中の溶質と水の比率が低下し、血漿中の浸透圧が低下します。こうして水分が排泄されずに保持され、ダチョウの水分が維持される一方で、排泄される尿にはより高濃度の溶質が含まれます。このメカニズムは、脱水ストレス時に腎機能がどのように水分保持を促進するかを示す好例です。[ 87 ] [ 100 ]
多くの鳥類は、腎臓とともに鼻塩腺を用いて血漿の浸透圧を調節している。[ 101 ]しかし、ダチョウはこの恒常性維持プロセスに関して鼻腺の機能を示さない。[ 101 ]血液の浸透圧が上昇する脱水状態であっても、鼻塩腺は塩分排出に大きく寄与しない。[ 101 ]また、腺の総質量はアヒルの鼻腺よりも小さかった。[ 101 ]体重が重いダチョウは、より多くの血液から塩分をより効果的に排出するために、より大きく重い鼻腺を持つべきであるが、そうではない。これらの不均衡な比率は、ダチョウの鼻腺が塩分排出に何の役割も果たしていないという仮説につながる。
ダチョウの体内溶質の大部分は、ナトリウムイオン（Na +）、カリウムイオン（K +）、塩化物イオン（Cl −）、総短鎖脂肪酸（SCFA）、および酢酸で構成されています。[ 97 ]盲腸は水分濃度が高く、末端結腸に近づくにつれて濃度が低下し、 Na +濃度が急速に低下し、 K +とCl −の変化はわずかです。[ 97 ] 結腸は 3 つのセクションに分かれており、溶質の吸収に関与しています。上部結腸は主にNa +と SCFA を吸収し、部分的に KCl を吸収します。[ 97 ]中部結腸はNa +と SCFAを吸収し、K +と Cl −の正味の移動はほとんどありません。[ 97 ]下部結腸は、Na +と水をわずかに吸収し、K +を分泌します。下部結腸では、 Cl −と SCFAの正味の移動は見られません。[ 97 ]
ダチョウが脱水状態になると、血漿浸透圧、Na +、K +、およびCl −イオンがすべて増加しますが、K +イオンは制御された濃度に戻ります。[ 102 ]ダチョウはヘマトクリットも増加し、低容量状態になります。[ 102 ] 2 つの抗利尿ホルモン、アルギニンバソトシン (AVT)とアンジオテンシン(AII) は、高浸透圧と低容量への反応として血漿中で増加します。[ 102 ] AVT は抗利尿ホルモン (ADH) を誘発し、ADH は腎臓のネフロンを標的とします。 [ 87 ] ADH は、ネフロンの内腔から細胞外液への浸透圧による水の再吸収を引き起こします。[ 87 ]これらの細胞外液はその後血管に排出され、再水和効果をもたらします。[ 87 ]この排泄作用は、尿量を減らし、尿の濃度を高めることで、水分の損失を防ぎます。[ 87 ]一方、アンジオテンシンは全身の細動脈を収縮させ、ダチョウの飲水剤として作用します。[ 87 ]これら2つの抗利尿ホルモンは、乾燥した環境の浸透圧ストレスによって通常失われる体内の水分レベルを維持するために協力して働きます。
ダチョウは尿酸排泄型で、窒素を尿酸および関連誘導体の形で排泄する。[ 87 ]尿酸は水への溶解度が低いため、ダチョウの窒素性老廃物は半固形のペースト状になる。[ 87 ]
ダチョウは恒温動物であり、代謝熱量を調節することで一定の体温を維持します。[ 87 ]ダチョウは体幹の温度を厳密に調節しますが、他の調節動物種に見られるように、付属肢はそれよりも低い場合があります。[ 87 ]くちばし、首の表面、下肢、足、つま先の温度は、環境との熱交換によって調節されます。[ 103 ]生成された代謝熱の最大40%がこれらの構造から放散され、これらの構造は体表面積の約12%を占めます。[ 103 ]総蒸発水分損失量（TEWL）は、ダチョウでは他の走鳥類よりも統計的に低いです。[ 104 ]
周囲温度が上昇すると、乾熱損失は減少しますが、呼吸が増加するため蒸発熱損失は増加します。[ 103 ]ダチョウは周囲温度が約50 ℃（122 °F）と高くなると、わずかに体温が上昇しますが、このような状況下でも最大8時間、約40 ℃（104 °F）の安定した体温を維持できます。[ 85 ]脱水状態になると、ダチョウは水分損失を最小限に抑え、体温がさらに上昇します。[ 85 ]体温の上昇が許容されると、ダチョウと周囲温度の間の温度勾配が平衡状態になります。[ 87 ]
ダチョウは、羽毛を変えるなど、体温調節のための包括的な行動適応を発達させてきました。 [ 84 ]ダチョウは、周囲温度が高いときに対流による熱損失を調節することで体温調節を助ける羽毛を膨らませる行動を示します。[ 103 ]また、周囲温度が高いときは物理的に日陰を探すこともあります。羽毛を膨らませるとき、筋肉を収縮させて羽毛を立て、皮膚のすぐ横の空気の空間を増やします。[ 87 ]この空気の空間は、 7 cm (2.8インチ)の断熱厚さを提供します。[ 105 ]ダチョウはまた、熱ストレスのときに対流と放射による損失を高めるために、羽毛のない皮膚の熱窓を露出させます。[ 104 ]周囲温度が高いときは、下肢の温度は周囲温度との差が5 °C (9.0 °F)まで上昇します。[ 103 ]首の表面温度は、ほとんどの周囲温度で約6～7 °C (11～13 °F)の差がありますが、温度が約25 °C (77 °F)の場合は、周囲温度よりわずか4 °C (7.2 °F)高いだけでした。[ 103 ]
周囲の気温が低い場合、ダチョウは羽毛を平らにすることで断熱効果により体温を維持します。空気の熱伝導率が低いため、環境への熱損失が少なくなります。[ 87 ]この羽毛を平らにする行動は、ダチョウの皮膚からの蒸発による水分損失（CEWL）がかなり低いことを補っています。[ 106 ]体、太もも、翼などの羽毛が密集している部分は、この行動制御により、通常は周囲の気温と大きく変わりません。[ 103 ]このダチョウは、周囲の気温が低い場合、脚を覆って環境への熱損失を減らし、立毛や震えも行います。
血液の流れとの対向流熱交換を利用することで、付属肢の熱の調節された保持/放出が可能になります。[ 87 ]周囲温度が低い場合、異温動物は皮膚表面からの熱損失を減らすために細動脈を収縮させます。[ 87 ]周囲温度が高い場合はその逆で、細動脈が拡張して熱損失が増加します。[ 87 ]
ダチョウは、体温よりも低い周囲温度（熱中性域（TNZ））では、体表面積の約 10% の部分でのみ熱損失が発生するように体表面温度を下げます。[ 103 ]この 10% には、凍結を防ぐために血流を高く維持する必要がある重要な部分、例えば目などが含まれます。[ 103 ]目と耳は、最も暖かい部分となる傾向があります。[ 103 ]下肢の温度は周囲温度より2.5 °C (4.5 °F)以上高くないことがわかっており、足、つま先、翼、脚の間の熱交換を最小限に抑えています。[ 103 ]
喉と気嚢はどちらも体温に近いため、熱と水分の損失の主な原因となっている。[ 85 ]表面温度は、特定の領域への血流速度と周囲の組織の表面積によって影響を受ける。[ 87 ]ダチョウは、気管への血流を減らして体を冷やし、喉の周囲の血管を拡張させて組織の温度を上げる。[ 85 ]気嚢は血管が少ないが温度が高く、熱損失に役立つ。[ 85 ]
ダチョウは体温調節の手段として「選択的脳冷却」機構を進化させてきた。この機構により、ダチョウは周囲の極端な気温に応じて脳に送られる血液の温度を調整することができる。熱交換の形態は、脳動脈と眼動脈から分岐する動脈網である眼動脈網を介して行われる。眼動脈網は哺乳類に見られる頸動脈網に類似しており、体幹部から来る動脈血から頭部の蒸発面から戻ってくる静脈血への熱伝達を促進する。[ 107 ]
研究者らは、ダチョウも夕方の周囲の気温の低下に応じて「選択的脳加温」メカニズムを利用していると考えている。脳は頸動脈の血流と比較してより高い温度を維持していることがわかった。研究者らは、この発見を説明できる3つのメカニズムを提案している。[ 107 ]
この現象がどのように起こるのかを解明するには、さらなる研究が必要となるだろう。[ 107 ]
ダチョウには汗腺がなく、熱ストレス下では、体温を下げるためにパンティングに頼っています。[ 85 ]パンティングは呼吸面からの蒸発熱（および水分）損失を増加させるため、代謝塩を失うことなく空気と熱の除去を強制します。[ 104 ]パンティングにより、ダチョウは非常に効果的な呼吸蒸発水分損失（REWL）を行うことができます。呼吸蒸発によって放散される熱は、熱産生の速度と一致するように、周囲温度に比例して直線的に増加します。[ 84 ]パンティングの結果、ダチョウは最終的にアルカローシスを経験するはずです。[ 87 ]しかし、周囲温度が高い場合、血液中の CO2 濃度は変化しません。[ 85 ]この効果は、肺表面シャントによって引き起こされます。[ 85 ]肺は完全にシャントされているわけではないため、鳥の代謝ニーズを満たすのに十分な酸素が供給されます。[ 85 ]一般的なダチョウは、喉の筋肉の急速なリズミカルな収縮と弛緩である喉の震えを、あえぎ呼吸と同様の方法で利用します。[ 87 ]これらの動作により、ダチョウは蒸発冷却の速度を積極的に高めることができます。[ 87 ]
高温では、呼吸によって水分が失われます。[ 87 ]さらに、呼吸器系内の表面温度の変動は、パンティングによる全体的な熱と水分の損失に異なる影響を与えます。[ 85 ]喉部の表面温度は38 ℃（100 °F）、気管部の表面温度は34～36 ℃（93～97 °F）、前部および後部気嚢の表面温度はともに38 ℃（100 °F）です。[ 85 ]長い気管は体温よりも温度が低いため、水分の蒸発部位となります。[ 85 ]
周囲の空気が熱くなると、気管の下部でさらに蒸発が起こり、後嚢に流れ込み、肺表面を迂回します。[ 85 ]気管はその長さと制御された血管分布のため、蒸発の緩衝材として機能します。[ 85 ]喉頭も血管が豊富で、前述のように、血液を冷却するだけでなく、蒸発も目的としています。気管を流れる空気は、鳥の状態に応じて層流または乱流になります。 [ 87 ]ダチョウが熱ストレスを受けずに正常に呼吸しているときは、空気の流れは層流です。[85] ダチョウが環境から熱ストレスを受けているときは、空気の流れは乱流であると考えられます。[ 85 ]これは、層流の空気の流れでは熱伝達がほとんどないかまったくないのに対し、熱ストレス下では乱流の空気の流れによって気管内で最大の熱伝達が起こる可能性があることを示唆しています。[ 85 ]
ダチョウは、吸収した栄養素の酸化によって必要なエネルギー量を満たすことができる。動物の代謝率の多くは、体の大きさと形状、解剖学的構造、生理機能、行動との関係であるアロメトリーに依存している。したがって、体重の大きい動物の代謝率は、体重の小さい動物よりも高いと言えるだろう。
鳥が活動しておらず餌も与えられておらず、周囲温度（つまり熱中性域）が高い場合、消費されるエネルギーは最小になります。この消費レベルは基礎代謝率（BMR）としてよく知られており、さまざまな活動中に消費される酸素量を測定することによって計算できます。[ 84 ]したがって、一般的なダチョウでは、絶対値で見ると小型の鳥と比較してより多くのエネルギーが使用されていますが、単位質量あたりでは少なくなっています。
ダチョウの一般的な代謝を調べる際の重要なポイントは、ダチョウがスズメ目の鳥ではないということです。そのため、ダチョウの基礎代謝率（BMR）は特に低く、わずか0.113 mL O 2 g −1 h −1です。この値は、BMRと動物の体重の関係を示すクレイバーの法則を用いてさらに説明できます。 [ 108 ]
ここで、Mは体重であり、代謝率は1日あたりのkcalで測定される。
ダチョウでは、BMR (mL O 2 g −1 h −1 ) = 389 kg 0.73であり、切片に平行な線を描き、他の非スズメ目の鳥類と比較して約 60% にすぎない。[ 84 ]
BMRに加えて、エネルギーは他のさまざまな活動にも必要です。周囲の温度が熱中性域より低い場合、体温を維持するために熱が生成されます。[ 84 ]したがって、休息していて餌を与えられていない鳥の代謝率、つまり熱を生成している鳥の代謝率は、標準代謝率（SMR）または安静時代謝率（RMR）として知られています。一般的なダチョウのSMRは約0.26 mL O 2 g −1 h −1であり、BMRのほぼ2.3倍であることがわかっています。[ 84 ]また、広範囲にわたる身体活動を行う動物は、動力として相当量のエネルギーを使用します。これは最大代謝範囲として知られています。ダチョウでは、BMRの少なくとも28倍であることがわかっています。同様に、自由に水を飲めるダチョウの1日のエネルギー代謝率は 12,700 kJ d −1で、0.26 mL O 2 g −1 h −1に相当する。[ 84 ]
野生のダチョウの個体数は過去 200 年間で激減し、生き残った鳥のほとんどは保護区や農場に生息している。[ 15 ]しかし、その生息域は依然として非常に広く ( 9,800,000 km 2または 3,800,000平方マイル)、IUCNとバードライフ インターナショナルは、ダチョウを軽度懸念種として扱っている。[ 1 ] 5 つの亜種のうち、アラビアダチョウ( S. c. syriacus ) は 1966 年頃に絶滅した。北アフリカのダチョウの個体群は、CITES (絶滅のおそれのある野生動植物の種の国際取引に関する条約) の附属書 I の下で保護されており、商業的な国際取引は禁止され、非商業的な取引は厳しく規制されている。[ 2 ]
ダチョウは、メソポタミアやエジプト、クシュ王国などのアフリカの中心地で、5,000年にわたり文化や文明に影響を与えてきました。エジプトの墓からは、ダチョウに乗ったエジプトのアルシノエ2世の像が発見されています。 [ 111 ]カラハリ砂漠の狩猟採集民は、ダチョウの卵の殻に穴を開けて水容器として使用しています。また、卵の殻から装飾品も作っています。[ 15 ] [ 112 ] [ 113 ]南アフリカのディープクルーフ岩陰遺跡で発見された、中期石器時代のハウイソンズ・ポート期に遡る、斜線模様が刻まれた卵の殻の存在は、ダチョウが6万年前という早い時期から人間の生活の重要な一部であったことを示唆しています。[ 114 ]
東方キリスト教では、油ランプを吊るす鎖に装飾したダチョウの卵を吊るすのが一般的である。[ 115 ]当初の理由は、ネズミが鎖を伝って降りてきて油を食べるのを防ぐためであったと思われる。[ 115 ]もう一つの象徴的な説明は、雌のダチョウは卵を抱かず、孵化するまで絶えず卵を見つめているという架空の伝承に基づいている。なぜなら、一瞬でも見つめるのをやめると卵が混乱してしまうからである。[ 115 ]これは、祈りが無駄にならないように、キリスト教徒が祈りの間、全神経を神に向けなければならないという義務に例えられている。[ 115 ]
ダチョウは危険を避けるために頭を砂に埋めるわけではない。[ 116 ]この誤解は、おそらく大プリニウス（ 西暦23～79年）がダチョウは「頭と首を茂みに突っ込んだとき、体全体が隠れたと思っている」と書いたことから始まったと思われる。[ 117 ]これは、繊維質の食物を消化するために砂や小石を飲み込むために頭を砂に突っ込むというダチョウの行動を誤解したものかもしれないし、[ 118 ]あるいはナショナルジオグラフィックが示唆するように、遠くから見ると頭を埋めているように見えるように身を低くする防御行動を誤解したものかもしれない。[ 72 ]この思い込みのもう一つの起源は、ダチョウが巣ではなく砂の穴に卵を産み、抱卵中はくちばしを使って卵を回転させなければならないという事実にある。穴を掘る、卵を置く、卵を回転させる、といった行為は、それぞれ砂の中に頭を埋めようとする試みと誤解される可能性がある。[ 119 ]この誤解から、否定的な情報を避けることを指す「ダチョウ効果」という言葉が生まれた。
ローマ時代には、ダチョウは狩猟、料理、薬などに使われるため需要があった。 [ 120 ]ダチョウは羽毛のために狩猟や養殖が行われ、その羽毛は時代によって流行の衣服の装飾（19世紀の帽子など）として人気があった。皮は革として価値がある。18世紀には乱獲により絶滅寸前まで追い込まれたが、19世紀には羽毛の養殖が始まった。20世紀初頭には70万羽以上が飼育されていた。[ 66 ]羽毛の市場は第一次世界大戦後に崩壊したが、1970年代には羽毛、そして後に皮や肉の商業養殖が広く行われるようになった。
ダチョウは19世紀初頭から南アフリカで飼育されてきた。フランク・G・カーペンターによれば、ケープタウン以外で最初にダチョウを飼い慣らしたのはイギリス人だとされている。農家はダチョウの雛を捕獲し、自分の土地でうまく育て、野生のダチョウを殺して羽毛を得る代わりに、7～8か月ごとに羽毛を収穫することができた。[ 121 ]羽毛は現在も商業的に収穫されている。[ 122 ]ダチョウは最も丈夫な商業用皮革を生産するとされている。[ 123 ]ダチョウの肉は赤身の牛肉に似た味で、脂肪とコレステロールが少なく、カルシウム、タンパク質、鉄分が多い。鶏肉と赤身肉の両方とみなされている。[ 124 ]生の状態では、牛肉より少し濃いダークレッドまたはチェリーレッドである。[ 125 ]ダチョウのシチューは、一般的なダチョウの肉を使って作られる料理です。
一般的なダチョウ農場の中には、アグリツーリズムにも対応しているところもあり、それが農場の収入のかなりの部分を占める場合もある。[ 126 ]これには、農場の見学ツアー、お土産、あるいはダチョウに乗る体験などが含まれる。[ 127 ] [ 128 ]
野生のダチョウは、人間を潜在的な捕食者と正しく認識しているため、通常は人間を避けます。近づくとたいていは逃げますが、特に追い詰められた場合など、脅威を感じると非常に攻撃的になることもあり、縄張りや子孫を守る必要性を感じた場合は攻撃することもあります。飼育下や家畜化されたダチョウも同様の行動を示し、同じ本能を保持しており、ストレスに対して攻撃的に反応することがあります。ダチョウは、人間を攻撃する際には、長い爪を備えた強力な足で切り裂くような蹴りを繰り出し、一撃で内臓をえぐり出したり、人を殺したりすることができます。 [ 129 ]ダチョウの攻撃に関するある研究では、南アフリカのオウツホーン地域では、毎年2～3件の重傷または死亡に至る攻撃が発生していると推定されている。この地域には、野生化したダチョウと野生のダチョウの個体群のすぐそばに多数のダチョウ農場があり、統計的に見てダチョウは世界で最も危険な鳥となっている。[ 67 ] [ 130 ]
一部の国では、ダチョウの背に乗ってレースをする人がいる。この習慣は南アフリカでは一般的だが[ 131 ]、他の地域では比較的珍しい[ 132 ] 。ダチョウは、特別な鞍、手綱、銜を使って馬と同じように乗られる。しかし、馬よりも扱いが難しい[ 133 ]。倫理的な懸念からこの習慣は廃れつつあり、現在ではダチョウ牧場がダチョウに乗る人の体重制限を設けているため、このアクティビティは主に子供や小柄な大人向けとなっている[ 134 ] 。
レースは現代の南アフリカ文化の一部でもある。[ 135 ]アメリカ合衆国では、フロリダ州ジャクソンビルにある観光名所「ダチョウ牧場」が1892年にオープンし、そこで行われるレースはフロリダの歴史上最も有名な初期の観光名所の1つとなった。[ 136 ]同様に、カリフォルニア州インディオの芸術シーンは、ダチョウとラクダのレースで構成されている。[ 137 ]アリゾナ州チャンドラーでは、ダチョウの一般的なレースを特徴とする毎年恒例の「ダチョウ祭り」が開催されている。[ 138 ] [ 139 ]レースは、ネバダ州バージニアシティ、ミネソタ州カンタベリーパーク、[ 140 ]アイオワ州プレーリーメドウズ、ケンタッキー州エリスパーク、[ 141 ]ルイジアナ州ニューオーリンズのフェアグラウンドなど、他の多くの場所でも行われている。[ 142 ] [ 143 ]
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ウィキソースにある、アラブ人が野生のダチョウを捕獲するために用いる伝統的な方法を記述した作品。