生物学関連の使用例とは? わかりやすく解説

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生物学関連の使用例

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/02 01:51 UTC 版)

2乗3乗の法則」の記事における「生物学関連の使用例」の解説

体重と脚の筋力 生物学においてバイオメカニクス観点から、断面積比例する最大筋力と、体積比例する質量地上では重量重力)とが比較されることがある例えばある昆虫100倍拡大した仮定すると、体重体積比例する考えられるので3乗1,000,000倍だが、脚の筋力はその断面積比例することから2乗10,000倍に過ぎず同一比率の足の太さではジャンプどころか体重支えることも不可能になりかねない。よって大型動物では、体躯比して脚が太くなる傾向があり、筋肉利きが悪い外骨格(特に歩行関連部位構造稀になる。 熱産生と体表からの放熱 恒温動物について考えると、体内発熱量肉体容積比例するが、体外への放熱量は体表表面積比例する考えられる。したがってたとえば体長が2倍になれば発熱量は8倍になるのに対して放熱量は4倍にしかならず、体温上がりすぎないように保つのがそれだけ難しくなる。たとえばゾウ巨大な耳介発達させることで必要な体表面積をなんとか確保している(この耳介には、外気によって血液温度下げるための血管網が張り巡らされている)。 また逆に小型動物では、単位体重あたりの表面積大型動物比較して大きいため熱として散逸するエネルギーが非常に大きく体温維持するために体重くらべて膨大な量の食物摂る必要があり、「数時間食べない餓死してしまう」などと言われる種も多い。 このように恒温動物大型化小型化にはいずれも限界がある。 酸素消費と鰓 水中では浮力が働くため、動物大型化には有利な環境だが、魚類のような鰓呼吸では体長が2倍になれば体重は8倍になるのに対し表面積は4倍にしかならないので単位体重あたりの摂取できる酸素量は1/2になるため、大型化には自ずから限界があるとされる

※この「生物学関連の使用例」の解説は、「2乗3乗の法則」の解説の一部です。
「生物学関連の使用例」を含む「2乗3乗の法則」の記事については、「2乗3乗の法則」の概要を参照ください。

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