叉骨（Furcula・ウィッシュボーン）とは — 鳥類と恐竜の構造・機能解説

furcula（ラテン語で「小さなフォーク」）は、一般的にウィッシュボーンと呼ばれている。鳥類や一部の絶滅した恐竜ではフォーク状の骨となっている。多くの場合、左右の鎖骨が融合してできる一対の枝を持つ骨で、胸郭の前部で左右の肩帯（それぞれの肩甲骨や烏口骨）と連結している。

構造

叉骨は通常、中央でやや窪んだU字形またはV字形を示すが、種によってその形態や頑丈さは大きく異なる。基本的には2つの鎖骨が発生学的に融合して形成されるもので、骨質は骨膜に覆われ、場合によっては骨内部に空気嚢が入り込んで空洞化（骨化の薄化）していることもある（いわゆる骨の空洞化＝肺呼吸系の空気嚢と連続する場合がある）。

主な機能

• 胸部骨格の補強：胸筋による大きな力がかかる飛行時に、胸郭前面を支えるストラット（長軸方向の圧縮に抵抗する構造）として働く。
• 弾性エネルギーの蓄積と放出：多くの鳥類では、叉骨が弾性体のようにたわみ、飛行のダウンストロークで蓄えられたエネルギーをアップストロークで放出する役割を担う。古典的な研究では、ムクドリの飛行中のX線撮影から、翼を下げたときに叉骨が伸び、上げると戻る様子が観察され、これが一部のエネルギーを吸収・返還していることが示された。
• 胸帯の安定化と力伝達：翼の運動に伴う力を左右の肩帯間で分配し、肩関節や胸骨にかかる負荷を分散する。
• 呼吸運動への寄与（議論あり）：叉骨の動きが胸郭の容積変化に影響し、飛行時の呼吸効率に寄与する可能性が示唆されているが、種や運動様式によって重要度は異なる。

変異と例外

驚くべきことに、叉骨は必ずしも飛行に「必須」ではない。飛行能力の高い種でも叉骨が小さい、著しく単純化している、あるいはほとんど欠如している例が多数報告されている。例えば走鳥類（ダチョウなど）や一部の飛べない鳥類では叉骨が退化していることがある。一方で、猛禽類や小型の高速飛翔をする鳥では、叉骨が強靭でよく発達していることが多い。

進化的意義と化石記録

叉骨は鳥類の祖先である獣脚類を含むいくつかの非鳥類恐竜の化石にも記録されており、鳥と恐竜の系統関係を支持する形質の一つとして注目されている。初期の鳥類や羽毛恐竜（例：Archaeopteryxや他の羽毛を持つ獣脚類）にも叉骨が存在し、その形態の変化は飛行能力や生活様式の変遷を読み解く手掛かりとなる。

発生学的・機能的補足

発生学的には、胚発生の過程で左右の鎖骨が成長し中央で接合することで形成される。叉骨の剛性や形状は遺伝的要因だけでなく、個体発生中の筋活動や力学的刺激にも影響されると考えられている。また、一部の鳥類では叉骨が空気嚢と連結して骨が軽量化されていることが観察され、これは飛行に有利に働く。

研究と観察のポイント

• X線撮影や高速カメラによる運動解析で、叉骨のたわみと翼運動の同期が確認されている研究がある（上記のムクドリの例など）。
• 化石の叉骨の形状は、当時の運動様式（滑空・羽ばたきの有無や様式）を推定する重要な指標となる。
• 叉骨の有無・形状は種内で多様であり、単純に「ある＝飛ぶ、ない＝飛べない」と結びつけることはできない。形態学・機能学・生態学を総合して評価する必要がある。

まとめると、叉骨（furcula・ウィッシュボーン）は鳥類とその祖先である恐竜に見られる重要な胸帯構造で、胸部の補強、力学的な弾性の供与、力の伝達など複数の役割を果たしている。種ごとの多様性と化石記録は、飛行進化や胸帯の機能的適応を理解する上で重要な手がかりを提供する。

質問と回答

Q:ファーキュラとは何ですか?

Q: 鳥類における毛楯の主な機能は何ですか?

Q: 鳥類の毛楯はどのように形成されているのですか?

Q: 飛行中の毛包の働きは何ですか?

Q:鳥の飛行に毛鉤は欠かせないのでしょうか?

Q: 獣脚類の恐竜には毛包がありましたか?

Q:「ストラット」とはどういう意味ですか?

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