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「ゾウの時間ネズミの時間」

 ブクオフで100円だったので、懐かしくて買ってしまった。
ゾウの時間 ネズミの時間―サイズの生物学 (中公新書)ゾウの時間 ネズミの時間―サイズの生物学 (中公新書)
(1992/08)
本川 達雄

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 ネズミは数年、ゾウは100年近く生きるが一生の間に心臓が拍動する回数はほぼ(かなり大雑把だろうが)5億回で同じだそうだ。だから寿命は違っても案外一生を生ききった感覚は、ネズミもゾウも変わらないのではないか。というのがこの本のとっかかり。
 もちろん、ネズミにもゾウにもそんな感覚(=意識)はないのだが、擬人化して説明している。興味を持たせるきっかけとしては非常に面白い視点だと思う。本の内容はサイズの生物学である。大きさが違うと体の構造や生きる仕組みが変わってきますよと。サイズという視点を通した生物学入門になっている。非常に売れた良書。ただし、かなり大雑把でいい加減な所もあり、また強引なところも多い。
 この本に影響を受けてかどうかは知らないが、一昔前に、ウルトラマンやゴジラなどを科学的(笑)に分析した本が流行った。その中でも、サイズについての言及があったように記憶している。むろん立ち読みだが。

 例えば、イヌとウマとゾウを想像して欲しい。大きさは違うが形はどうだろうか。相似(形は同じで大きさが違う)だろうか。4本足の動物という意味では似たようなものだが、違う点がいくつかある。目立つのは足の太さだ。イヌをそのままの形でゾウのサイズにしてみよう。なんか変ですよね。そんな動物いなさそうです。なぜでしょうか。それは、その脚の太さでは身体の重さを支えきれないのです。一般に、長さが2倍になると面積は4倍、堆積(=体重)は8倍になります。イヌの長さが2倍になると体重は8倍にもなるので、同じ足の太さでは支えきれなくなります。だからカバやゾウはネコやイヌより足が太いのです。ウルトラマンもあんな足の細さでは自分の体重を支えきれないはずなのです。ゴジラの足はまあまあ太いけど。

 このようにサイズが異なるとデザインも異なっているという話です。非常に面白い。もっと深く勉強してみたい。ガリレオの「新科学対話」にもこの話題があるので入手したい。

参照:「適切なサイズについて」

以下、メモ

p3 体のサイズと時間との間に、なにか関係があるのではないかと、古来、いろいろな人が調べてきた。

 ガリレオ、ホールデン、その他
スケーリング 動物設計論―動物の大きさは何で決まるのか
生物の大きさとかたち―サイズの生物学 (SAライブラリー)
生物のかたち (UP選書 (121))

p9 コープの法則:同じ系統の中では、大きなサイズの種は進化の過程で、より遅れて出現する傾向がある。
 大きいものだけに注目すればコープの法則が成り立つが、それは多様さが増したことの一面を見ているにすぎない。

p17 島の規則:島に隔離されると、サイズの大きい動物は小さくなり、サイズの小さい動物は大きくなる。

p25 炭水化物であれ、脂肪であれ、タンパク質であれ、どの栄養素を燃やしても、発生するエネルギー量はほとんど変わらず、酸素1リットルあたり20.1キロジュールが得られる。

p26 標準代謝量:絶食させて、暑くもなく寒くもない状態で安静でしているときのエネルギー消費量(維持代謝)

p30 体表面積の法則:鳥やけもののような恒温動物では、体温を一定に保つために、いつも熱を生産し続けなければならない。熱は体の表面を通して逃げていく。だから逃げていく熱量は、体の表面積に比例するだろう。逃げた分だけ熱を作り出せば体温は一定に保たれるから、体温の維持に必要なエネルギーは体の表面積に比例するに違いない。保温のためのエネルギーが標準代謝の多くを占めているとするなら、標準代謝は体表面積に比例するはずだ。

p32 ベルクマンの規則:恒温動物では、同じ種で比べると、寒い地方に住む個体ほど体が大きい。また、近縁の種で比べると、大型の種類ほど寒冷地に住む傾向がある。

p35 換算の仕方は、温度が10度高くなれば、代謝速度は2.5倍になるとして計算する。

 根拠は?

p39 予測値との差はたかだか3割

 たかだか3割とは何事か。

p48 社会行動の進化と動物のサイズとの間に密接な関係がある

p54 哺乳類ではサイズの大きなものほど社会行動が発達する傾向がある

p89 粘性抵抗:水は粘りけ(粘性)をもっており、この粘っこさがサラサラと流れていこうとすることに抵抗する

p91 慣性力=質量×加速度
レイノルズ数:慣性力と粘性力との比

p98 拡散:熱運動により、分子が動いて行くこと

p101 一方、サイズが大きくなると、体表面から体の中心までの距離が長くなり、拡散だけにたよっていては、時間があまりにかかりすぎる。

 昆虫のサイズの限界であるとホールデンが書いていた。

p102 循環系:体じゅうの水を引っかき回して酸素や栄養物の濃度を一定にするための攪拌装置

p102 われわれ大きい動物は、呼吸系や、それと密接に結びついた循環系という複雑な構造を進化させてきたが、これは、<表面積/体積>問題を解決しようとした結果である。

 「複雑だから大きいのではなく、大きいから複雑なのである」ホールデン

p108 体の一部を外側にふくらまして突きだしたのが鰓で、逆に内側にふくらまして陥没させたのが肺である。

p120 ここで注意しなければいけないことは、単純明快さを求めるあまり、意識するとしないにかかわらず、事実を曲げてしまう危険性があることだ。脳重に関していえば、脳と表面積と情報量とを関係づけた説明があまりにあざやかだったので、2/3乗というのが真の値と信じ込み、現実に得られたかなりバラついた計測値を、なんとかこの「真の値」に近づけようとして、データをかなり恣意的に取捨選択したふしがある。単純化・抽象化のもつ魅力と魔力には、くれぐれも注意したい。

 この本にも感じた。

p126 深い穴にウマが落ちれば、底にぶつかったときにグシャッとつぶれて、それでおしまいだが、ハツカネズミなら落ちても底でピンピンしている、こうホールデンの本に書いてあるよと、そんな話題が昼飯のときに出た。

 正確には「mouseを1000ヤードの坑道に落下させると、地面が柔らかければだが、底に到達すると小さな衝撃を受け歩き去る。ratなら死んでしまい、ヒトなら壊れ、horseなら砕け散る。」

p129 ガリレオが予測

p130 座屈「一本の柱を、今度は垂直に立てるとしよう。太さを変えずに柱の長さをむやみに長くすることはできない。長くなると、自分の重さだけでくたっと曲がってしまうからだ。

p136 力学的相似:レイノルズ数は慣性力と粘性力との比であった。この比を等しくすると、サイズが変わっても幾何学的に相似な物体のまわりの流れは同じ状況になり、物体のいろいろな部分に働く力の相対的な大きさは、サイズによらず同じになる。

p145 骨の大部分は生きていない物質である。
かたい骨格をつくらないミミズのような動物でも、水を骨がわりに使った静水骨格をもっている。

p147 液胞:植物の細胞の大きさをかさ上げする、毒を貯めている。

p148 ためしに風船をふくらませてみよう。はじめはずいぶんと力んで息を吹き込まなければいけないが、ある程度ふくらんでくると、あとは楽に大きくできる。直径が大きくなればなるほど、ふくらます圧力は少なくてすむからである。

 ゴムの厚さじゃなくて?

p154 あまりに強引、とお感じになる方もあるだろう。ご批判を乞う。

 確かに多々ある、でも、生物学に興味を持たせるという役割は非常に巧くこなしたと思う。

p155 昆虫のように小さければ多くの変異を短時間で生み出すことができる。

p164 気管を脱皮するむずかしさが、昆虫のサイズの上限を決めていると私は考えている。

 ホールデンは、拡散による気管の長さの限界と考えた

p173 サンゴはイソギンチャクのごく近い親戚

p174 個体は遺伝子を入れておく袋であり、擦り切れてきたら新品に交換するようにできている。

 利己的遺伝子ですか。

p214 「個体発生は系統発生を繰り返す」とは簡単には言えない
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 進化生物学を学ぶアマチュアです。本業は数学教師です。ほとんど自己満足の日記と化してますが、コメントどんどん下さい。質問・議論・アドバイスも歓迎です。

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