


ヒゲ板またはヒゲクジラヒゲ板は、ヒゲクジラの口の中にある濾過摂食システム(「ヒゲ板ラック」)を構成する三角形のケラチンシートです。摂食プロセスは、動物が口を開けて水を取り込むことから始まります。クジラは次に、ヒゲ板ラックを通して水を押し出し、クジラの餌となるものを保持(濾過)します。ヒゲは剛毛に似ており、人間の爪、皮膚、髪と同じ物質であるケラチンで構成されています。ホッキョククジラのように、ヒゲの長さが異なるクジラもいます。コククジラのように、ヒゲの片側だけを使用するクジラもいます。これらのヒゲの剛毛は、クジラの上顎に板状に並んでいます。
種によってヒゲ板の長さは0.5~3.5m (1.6~11.5フィート)、重さは最大90kg (200ポンド)にもなる。毛状の縁はヒゲ毛または鯨骨毛と呼ばれる。また、ヒゲ剛毛とも呼ばれ、イワシクジラ類では高度に石灰化しており、石灰化によって硬さが増す。[ 1 ] [ 2 ]ヒゲ板は歯肉線(基部)で幅広くなっている。ヒゲ板はふるいやベネチアンブラインドに例えられることがある。
人間の様々な用途に使われる素材として、鯨ひげは通常「鯨骨」と呼ばれますが、これは誤称です。
「ヒゲクジラ」という言葉は、ラテン語のbālaenaに由来し、ギリシャ語のphalainaと関連があり、どちらも「クジラ」を意味します。
ヒゲ板の最も古い真の化石はわずか 1500 万年前のもので、ヒゲ板はめったに化石化しないが、科学者たちはそれよりもかなり前に起源したと考えている。[ 3 ]これは、かなり前の化石にヒゲ板に関連した頭蓋骨の変形が見られることから示唆されており、これには目の下の顎の骨の支柱や、顎の緩んだ下顎骨が含まれる。ヒゲ板は約 3000 万年前に進化し、おそらくダルネズミイルカが持っているような硬くてゴムのような上顎から進化したと考えられている。それは顕微鏡レベルでヒゲ板に非常によく似ている。ヒゲ板の最初の進化と放散は、南極大陸がゴンドワナ大陸から分離し、南極環流が形成されて海洋環境の生産性が高まった前期漸新世に起こったと考えられている。[ 4 ]これは、海流が暖かい海水を現在の南極大陸の地域から遠ざけ、暖かい水と冷たい水が出会う場所で温度、塩分、光、栄養分の急激な勾配を生み出したために起こった。 [ 5 ]

歯からヒゲ板への移行は、歯からハイブリッド、そしてヒゲ板へと段階的に起こったと考えられている。現代のヒゲクジラ類は、最初は歯を持ち、その後胎内でヒゲ板の胚芽を発達させるが、幼生期と成体期には歯を失い、ヒゲ板のみを持つことが知られている。しかし、発達中のヒゲクジラ類は歯のエナメル質を生成しない。これは、ある時点でこの形質が偽遺伝子へと進化したためである。これは約2800万年前に起こったと考えられ、歯列がヒゲクジラ類の祖先形質であることを証明している。この形質やその他の祖先形質を研究するために最小進化法を用いると、アエティオケトゥス科と無歯ヒゲクジラ類の共通祖先は側方栄養孔を進化させ、これが血管と神経が発達中のヒゲ板に到達する手段を提供したと考えられている。さらに研究すると、アエティオケトゥスのヒゲ板は、広く離れた歯の間に束になって配置されていたことが示唆される。もしこれが事実であれば、アエティオケトゥスにおけるヒゲ板と歯列の組み合わせは、ハクジラ類とヒゲクジラ類の間の過渡期の状態として機能するだろう。この中間段階は、ヒゲ板の進化に伴って生じた、濾過摂食による生存を可能にする他の変化、例えば頭蓋骨構造の変化や喉の弾力性の変化などの証拠によってさらに裏付けられている。これらの変化すべてが一度に起こることは極めて考えにくい。したがって、漸新世のアエティオケトゥス類は、摂食戦略に関して祖先形質と子孫形質の両方を持っていると提唱されている。これは、ヒゲ板が歯列の喪失前に進化していたか、あるいは濾過摂食のための形質が元々は他の機能のために進化していたかのどちらかを示すモザイク分類群であることを示している。また、祖先形質が元々維持されていたため、進化は徐々に起こった可能性があることも示している。したがって、モザイククジラは、以前の獲物戦略を放棄することなく、濾過摂食によって新たな資源を利用できた可能性がある。この段階的な変化の結果は、現代のヒゲクジラ類において、エナメル質の偽遺伝子や子宮内での歯の発達と再吸収によって明らかになっている。[ 3 ]
もし初期のヒゲクジラの多くが歯を持っていたことが事実だとしても、それらは恐らく周辺的にしか使われていなかったか、あるいは全く使われていなかったかもしれない(これもまた、硬い上顎でイカや魚を掴んで捕らえるネズミイルカのように)。ヒゲクジラ類の進化と系統発生史を解明するために集中的な研究が行われてきたが、この問題については多くの議論が続いている。
クジラのヒゲ板は、濾過摂食において最も重要な役割を果たします。ヒゲクジラは餌を食べる際、口を大きく開けて、オキアミ、カイアシ類、小魚、そして時には群れの近くにいる鳥など、密集した獲物の群れを大量の水とともにすくい上げます。その後、口を半分閉じ、舌を上顎に押し付けることで、水をヒゲ板を通して横方向に押し出し、獲物を濾し取って飲み込みます。
クジラのヒゲ板は、主に鉱物化したケラチンを主成分とする生体材料で、クジラの口の中に平行に並んだ板状の構造物から構成されています。ヒゲ板は強度と柔軟性を兼ね備えた機械的特性を持つため、こうした特性を必要とする様々な用途で広く利用されています(「人間への利用」の項を参照)。
クジラヒゲ板の基本的な構造は、直径が60~900マイクロメートルの管状層に囲まれた中空の髄質(内側のコア)を持つ管状構造として記述されており、この管状層は外側の固体シェルよりもカルシウム含有量が約2.7倍高い。縦方向と横方向の弾性率はそれぞれ270メガパスカル( MPa)と200 MPaである。この弾性率の違いは、挟み込まれた管状構造の詰め方に起因すると考えられる。
水和状態のクジラヒゲ板と乾燥状態のクジラヒゲ板では、圧縮ひずみに対する平行および垂直方向の圧縮応力応答も大きく異なります。水和状態と乾燥状態の両方のサンプルで平行荷重時の応力応答は垂直荷重時よりも高い値を示しますが(水和状態のサンプルではひずみ0.07で約20MPa、乾燥状態のサンプルでは約140MPa)、水和によって圧縮応答は大幅に減少しました。[ 6 ]
亀裂の形成過程も、横方向と縦方向で異なります。横方向の場合、亀裂は管状構造に沿って方向転換されるため、ヒゲ板の破断に対する抵抗力が高まります。また、亀裂が管状構造に入ると、管状構造や薄板を貫通するのではなく、より弱い界面に沿って方向転換されます。

People formerly used baleen (usually referred to as "whalebone") for making numerous items where flexibility and strength were required, including baskets, backscratchers, collar stiffeners, buggy whips, parasol ribs, switches, crinoline petticoats, farthingales, busks, and corsetstays,[7] but also pieces of armour.[8] It was commonly used to crease paper; its flexibility kept it from damaging the paper. It was also occasionally used in cable-backed bows. Synthetic materials are now usually used for similar purposes, especially plastic and fiberglass. Baleen was also used by Dutch cabinetmakers for the production of pressed reliefs.[9]
In the United States, the Marine Mammal Protection Act in 1972 makes it illegal "for any person to transport, purchase, sell, export, or offer to purchase, sell, or export any marine mammal or marine mammal product".[10]