豊葦原中津谷のニニギ

食糧自給率の向上を目指して! (2100年の日本へワープ)

カテゴリ:科学的好奇心 > 自由研究

スピンオフ・ブログにて、「宇宙人は絶海にいる!」と題して、銀河系内の宇宙人の数を考えてみました。

2週間前にも、当ブログで紹介しましたが、9回に分けて書いてきましたが、完結したのでお知らせします。


内容は、以下のリンクで、御覧いただけます。

https://ameblo.jp/imutakatumi/entry-12860390999.html





さて、「人間原理」という考え方があります。

「宇宙の存在は、宇宙を認識できる知的生命が誕生して、初めて認識される」との考え方です。
この発想が正しいとすると、人類が誕生したのは必然となります。
更に拡大すると、地球以外にも、知的生命は存在しても不思議ではありません。
また、地球型生命とは異なる生命も、誕生のチャンスが与えられているかもしれません。

いずれにせよ、「地球以外には知的生命がいない」と考える理由はありません。


今、地球から通信可能な範囲に知的生命が存在する可能性は低いかもしれませんが、過去にも、未来にも、宇宙のどこかに知的生命がいると、私は信じています。





この広い宇宙には、知的生命(宇宙人)はいるのでしょうか。

太陽系には、知的生命が1種だけいますが、どうやら他にはいないようです。
いくつかの惑星や衛星では、原始的な生命がいるかもしれませんが、技術文明を作るような知的生命は、太陽系内では人類だけのようです。

でも、宇宙は広く、太陽系に知的生命が生まれたのなら、他の星にも知的生命(宇宙人)がいないとは思えません。

観測可能な宇宙の大きさは、138億光年とされています。
人類が探査機を送り込めたのは、0.0025光年先までです。
この範囲には、人類以外に知的生命は居そうにありません。
でも、観測可能な宇宙は、これの160澗倍(1.60e38倍)も大きいのです。
(『澗』は、1兆の1兆倍の1兆倍)

なんだか、宇宙人がいっぱい居そうです。



と言うことで、「宇宙人は絶対にいる!」と題して、スピンオフ・ブログに、少しずつ書いているので、紹介します。

(以下のリンクを参照)



また、長野県の野辺山宇宙電波観測所が、今年(2024年)は、8月24日(土曜日)に特別公開されるので、訪れてみてはいかがでしょうか。

JR小海線の野辺山駅から、徒歩40分です。

詳しくは、以下のリンク、または「野辺山宇宙電波観測所」+「特別公開」+「2024」で検索してみてください。




野辺山宇宙電波観測所は、何度か見学や特別公開に行ったことがあります。
当時は、故・海部宣男名誉教授もお元気で、講演も聞くこともできました。

ただ、今の野辺山宇宙電波観測所は、科研費の減少によって、かなり寂れてしまったようです。
見るのが辛いので、私は、行く予定はありません。


野辺山宇宙電波観測所では、45mのミリ波電波望遠鏡を中心に、ミリ波の観測を続けてきました。
世界最高精度の分光計を開発するなど、ミリ波観測のメッカでした。

ミリ波の観測では、暗黒星雲等に有機物を発見しています。
有機物は、生命の材料になるので、宇宙のどこにどんな有機物があるのか、研究していたはずです。


私の記憶は古いので、是非、野辺山宇宙電波観測所を訪れて、最新の電波天文学に触れてみてください。




スピンオフ・ブログの「宇宙人は絶対にいる!」も、野辺山宇宙電波観測所の特別公開より前に完結させたいと思っています。

念のため、もう一度、リンクを貼っておきます。




先日は国立極地研究所、今回は国立天文台を紹介していますが、私はJAMSTEC(日本海洋研究開発機構)推しですので、お間違えなきよう、お願いします。



日本は、東京一極集中が進んでいます。
これは、非常に残念なことでもあります。

例えば、国立の研究所は、東京周辺に集中しています。
なので、夏休みの宿題のネタ探しは、東京周辺とそれ以外では、少し差が出てしまうかもしれません。




さて、東京都内の研究所として、国立極地研究所があります。
最寄り駅は多摩都市モノレールの高松駅ですが、JRの立川駅からも徒歩圏内にあります。

南極では厳冬期ですが、氷床コアの見学もできるので、暑い日本で涼むこともできますよ。



国立極地研究所は、8月5日(月)10〜16時に、一般公開されます。

詳しくは、下記のリンクか、「国立極地研究所」+「一般公開」+「2024」で検索してみてください。



私も、一度だけですが、一般公開に行ったことがあります。
その時の印象は、当ブログにも書いています。


知る人ぞ知る事柄ですが、南極での研究が主なのに、隕石がいっぱいあるのです。
実は、隕石の採取点数は、日本が世界一なのです。
その大半が、南極で採取されたものです。

南極観測は、意外にも宇宙とも繋がりがあり、小型ロケットを打ち上げることにより、オゾンホールの発見にも繋げています。

また、氷床コアからは、過去の気候変動を知ることができ、これからの気候変動予測にも繋がっています。



ただ、気になる点もあります。
それは、南極観測船(正しくは砕氷艦)の今後です。

現在、4代目の南極観測船である『しらせ』(2代目)が就航していますが、既に15回も南極へ行っています。
砕氷艦の寿命は短く、初代の『しらせ』は、25回の南極航海で退役しました。
ところが、2代目『しらせ』の建造が間に合わず、第50次は、他国の砕氷船をチャーターしています。

予算化から就航まで、最低でも5年は掛かります。
2代目『しらせ』が初めて予算請求してから就航まで、7年掛かっています。
来年度予算に予算請求すると、2032年度に南極観測に就航する計算です。
2代目『しらせ』が初代『しらせ』同様、25回の南極行に耐えられるとすると、2033年度の第75次南極観測が最後になると思われます。

ここ2、3年の内に、次期南極観測船を予算化しなければ、日本の南極観測は途絶えることになるのかもしれません。

注目したいところです。
残念なことにならないことを、願っています。


7月26日、奄美大島・徳之島・沖縄本島北部、西表島等が、ユネスコ自然遺産に登録されました。

奄美大島や徳之島には、アマミノクロウサギが生息しています。
ウサギにしては耳が小さく、ミッキーマウスのような丸い耳をしています。ウサギ科の中では原始的な形態を残していると、言われています。

沖縄本島の北部には、ヤンバルクイナが生息しています。
飛べない鳥として知られますが、全く飛べないわけではなく、天敵を避けるために、夜間は樹上に上がるようです。
意外にも、発見は最近であり、1981年に新種であることが確認されました。
沖縄返還(1972年5月15日)から10年も経っていなかったのですね。

西表島には、イリオモテヤマネコが生息しています。
イリオモテヤマネコも、存在は地元で知られていましたが、新種と確定したのは1965年でした。現在では、ベンガルヤマネコの亜種として知られています。
面積が290km2 しかない西表島に生息していますが、肉食哺乳類の生息域としては非常に狭いものです。現在の頭数は100頭ほどとされますが、行動範囲が1〜7km2 とされることから、元々、最小存続可能個体数ギリギリの頭数で代を重ねてきたようです。


南西諸島は、大陸側と陸続きになったり、海に沈んだりしながら、現在に至っていると考えられています。それ故、生物境界線が複雑で、同時に固有種も少なくありません。

小笠原諸島が似た環境ですが、小笠原諸島が大陸と地続きになることなく今日に至っているのに対し、南西諸島は陸続きなったり離れたりしている点で、異なります。
この違いによって、生息する生物種にも、異なる特徴が見られるところが面白いですね。
小笠原諸島は、陸棲哺乳類は基本的にいませんが、南西諸島では点在します。

もし、夏休みの自由研究をするのなら、南西諸島の陸上生物の生息域を調べてみるのも、面白いかもしれません。
地図に書き込むことで、何か見えてくるかもしれません。
例えば、イリオモテヤマネコは、西表島にはいるのに、隣の石垣島にはいない理由です。
面積は、それほど大きな違いはありませんが、地形には違いがあります。それがどんな影響を及ぼしたのか、考えてみてください。
毒蛇のハブも、生息する島と、生息しない島があります。それとの比較も、面白いと思います。


色々な考え方はあると思いますが、正解はないかもしれません。
南西諸島が世界自然遺産に登録されたことを機会に、色々調べてみましょう。

課題編なので、いきなりクイズです。

「最初は4本足で歩くけど、途中は2本足、最後は3本足で歩く動物は、なぁんだ?」


この答は、少し後にするとして、生涯で歩き方を変える生物を探してみましょう。
まず、思い付くのは、変態する生物です。
変態とは、成長の過程で、体の特徴を変えていくことを指します。具体例では、チョウ(昆虫)やカエル(両生類)です。
蝶は、幼虫では16本の脚があります。その後、サナギを経て成虫になると、足は6本です。脚の本数が、まるで違いますね。
カエルは、誕生時には脚が無く、後脚、前脚の順に生えてきます。つまり、0本→2本→4本と、変化していきます。ですが、本数の変化が違うし、最後に3本にはなりません。
変態はしないけれど、誕生時と大人で大きく変化するのが、カンガルー等の有袋類です。カンガルーは、胎盤が無いので極端な未熟児で誕生時します。誕生時の姿は、カブトムシの幼虫にも似ています。(伊牟田の感想)
誕生時から4本脚ですが、後脚ははっきりしません。誕生時は、前脚だけで母親の育児嚢までよじ登ります。誕生後は、二、三歩進むだけなら4本脚ですが、走る時は2本脚です。オス同士の喧嘩の時に尾で体を支えることもあるにしても、歩いたり走ったりする際に、尾を地につけることはありません。
クイズの答ではないですね。

カンガルー以外では、人間が歩き方を変えます。
最初は、ハイハイから始めます。ハイハイは、完全に4本脚で、しかもクロールです。間も無く、立って2本脚で歩くようになります。
じゃあ、3本脚は?
老人になった時に、杖をついて歩くようになります。3本脚と言えなくもありません。
と言うことで、答は「人間」でした。
なお、本件へのクレームは受け付けません!(^_^)



閑話休題。
人は、歩き方を変えていきます。
最初は、4本脚で体を支えて歩きます。
その期間は短く、数ヶ月後には立ち上がって歩きます。
歩き方は、4本脚と2本脚では、まるで違います。
違いは、脚の本数だけではありません。前脚と後脚を動かすタイミングが違うのです。
ハイハイの時は、『クロール』です。なので、左後脚が前へ動いた後で、左前脚が前へ動き始めます。
ところが、2本脚で歩く時は、左後脚(左足)が前へ動く時、左前脚(左手)は後ろへ動きます。タイミング的には、完全な『斜対歩』です。
ハイハイから立ち上がる時、歩行に使う脚の本数だけでなく、動かし方まで変えてしまうのです。

余談になりますが、犬や猫の歩き方は、『斜対歩』されていますが、厳密に言うと『斜対歩』より『側対歩』に近いのです。
犬や猫の歩き方は、左後脚が着地する寸前に、左前脚を浮かせます。そして、左前脚があった場所に左後脚を着地させます。つまり、瞬間的には、片側の前後脚が同時に浮いている時間があるのです。






ここで、気になることがあります。
それを考える前に、前回に話題にした『ミニキリン』を少し復習しましょう。

キリンは、脚が長いから『側対歩』でしたね。そして、脚が短い『ミニキリン』も『側対歩』でした。歩き方は、生まれながらにして、キリンに備わっているようでしたね。

さて、人間は、最初は『クロール』ですが、ほとんど学習せずに、『クロール』を使いこなしているように見えます。興味があるものを見つけると、その度に歩き方を変化させ、方向を変えます。学習と言うより、本能的に体を使っているように見えます。
何年ぶりか、何十年ぶりか、ハイハイをしてみると、無意識に『クロール』になります。日頃、ハイハイをすることはないのに、無意識にできるのです。
つまり、人間が産まれながらにして『クロール』が身に付いていることになります。

ならば、立ち上がって2本脚で歩く技術は、どのように身に付けるのでしょうか。
赤ちゃんが伝い歩きを卒業して歩き始めた時、前脚(手)を使っていません。
子供のゴリラが2本脚で歩く動画を見ると、体の前で両手を左右に振ってバランスを取っています。少なくとも、子供のゴリラは『斜対歩』のタイミングで前脚(手?)を振る本能は持っていないようです。
ところが、大人のゴリラは、人と同じように『斜対歩』のタイミングで前脚を振って歩きます。その姿は、人とそっくりです。


まとめると、生来、人が持っているのは、4本脚を使ってクロールで歩く能力だけ。
2本脚の歩き方は、学習して身に付ける。

と、ここまで来ましたが、これが正しいのか、私にはわかりません。
この先は、専門家に聞いていただくしかありません。

身近な専門家としては、動物園の類人猿(チンパンジー、ゴリラ、オランウータン、テナガザル)の飼育係や獣医ですが、特殊な質問になるので御存知かどうかはわかりません。
本格的な専門家として私が思い付くのは、京都大学の霊長類研究所です。中々、敷居が高いので、愛知県犬山市にあるモンキーパークが良いかもしれません。
私が思い付く範囲では、最も答を得られそうな所です。


表題から外れた結びになってしまいましたが、興味のある方は、新型コロナウィルス感染症が収束した後、モンキーパークを訪れてみてはいかがでしょうか。




【おまけ】
私なら、モンキーパークのついでに、現存十二天守の一つ、犬山城にも行きます。
ちょっと足を伸ばして、岐阜かがみがはら航空宇宙博物館で、実験機の飛鳥やUF-XSも見たいですね。でも、飛行機を見たなら、陸代表でリニア・鉄道博物館、海代表で砕氷艦ふじも見たいし、味噌カツも食べたいし、きしめんも・・・

夏休みまでに新型コロナが収まるといいですね。
(かなり厳しい状況ですが・・・)

これまで見てきた動物の歩き方は、いずれも三点支持で歩く動物ばかりでした。
昆虫のように三点支持を2組(6本脚)用意し、交互に動かす場合、哺乳類のように4本脚の3本を使って三点支持し、残る1本を前へと進めていく場合の2種類を紹介しました。

今回は、脚の本数が4本より少ない動物について、考えてみましょう。


地球上の動物の脚の本数は、ムカデのように本数を数える気にもなれないものから、昆虫の幼虫の16本(6本+8本+2本)、イカの10本、蟹や蜘蛛の8本、昆虫の6本、哺乳類や爬虫類の4本、人やダチョウの2本、蛇の0本などがあります。

余談ですが、蟹はハサミを加えて10本と数えるのが正しいそうです。ところがタラバガニはハサミを加えても8本です。というのも、タラバガニはカニではなくヤドカリの仲間なのです。

ズワイガニ(越前ガニ)
 ・ズワイガニ画像(JAMSTEC)https://www.godac.jamstec.go.jp/bismal/j/view/0001035

タラバガニ
 ・タラバガニ画像(JAMSTEC)https://www.godac.jamstec.go.jp/bismal/j/view/0000776

人間も、正確には4本脚で、後肢だけで立ち上がり、前肢を歩行には使わないだけです。
鳥類やコウモリも、本来4本脚であって、前肢で飛行するだけです。
クジラは、本来は4本脚(ラクダなどと同じ偶蹄類)ですが、後肢が退化して痕跡も残っておらず(骨盤の一部が2個の骨として残っているだけ)、前肢と尾で泳ぎます。



本題に入りましょう。
4本脚より本数が少ない動物は、どのように歩くのでしょうか。
2本脚や3本脚(八咫烏しか思いつかないが)は、基本的には二つの方法を用いて歩きます。
一つは静的安定、もう一つは動的安定です。
静的安定とは、体の重心が、常に両足の接地面または両接地面を繋ぐ面の中にある歩き方です。
人類の場合、単に立っている時が、これに相当します。また、「抜き足、差し足、忍び足」の歩き方も、ほぼ静的安定で歩いています。
世界初の完全二足歩行を実現したWABOTは、この歩き方(静的安定)だったそうです。
体重を完全に移動させるので、その歩き方は、上体を左右に揺さぶりながらヨタヨタと歩きます。
静的安定歩行

もう一つの歩き方である動的安定は、簡単に言えば倒れる前に脚を出して倒れないようにする歩き方です。
動的安定は、人類の通常の歩き方です。また、アシモの歩き方も、これに近いはずです。
重心を移動したい方向に移動させ、バランスを取るために、重心を追いかけるように足を進める歩き方です。足を運ぶ位置は、概ね重心の辺りですが、完全に重心の真下に足を運ぶわけではありません。ですが、常に重心を追いかけるように足を運びます。
動的安定歩行


このように、二本脚で歩く場合、バランスを取りながら歩きます。ですが、バランスを取るためには、接地面が広い方が有利です。人類は、踵を地面に着けて接地面を稼いでいます。
以前に書いたように、多くの動物は、爪先立ちか、指先で立っています。接地面が点のように狭くても、3点あれば安定するお陰ですね。人類とは異なります。
ただ、類人猿(人、ゴリラ、チンパンジなど)は、人以外も踵を地面に着けて歩くので、「二足歩行に移行し易かった」とは言えても、「二足歩行のために踵を地面に着けた」とは言えないようです。

人類の場合、直立する事で視界を確保しました。副次的な産物として、脳の大型化を支え、また前肢が作業肢として利用できるようになりました。
人類にとって、四足歩行を捨てるだけのメリットはあったのでしょう。同時に、二足歩行のデメリットも、大きくなかったと言えそうです。
二足歩行は、安定性の面ではマイナスですが、四足歩行の段階でもギャロップのように動的安定を磨いていたので、安定性のデメリットは少なかったのでしょう。
また、2本の脚に交互に体重を載せていくので、体の上下動も大きくはありません。人類は、代謝が高い哺乳類ですから、多少の上下動ならエネルギを供給できます。デメリットとしては、無視できるレベルだったのでしょう。

2本脚の陸上生物は、人類の他はダチョウやカンガルーですが、大半の動物が4本脚であることを踏まえると、生物として成功しているとは言えません。
ですが、過去には2本脚の動物が高い割合で棲息していました。
それが、恐竜です。
最初期の恐竜は、二足歩行だったと考えられています。
その後、四足歩行の恐竜が現れたようです。
ティラノサウルスなどの二足歩行の恐竜は、ダチョウに似た歩き方をしたと考えられています。
ですが、体系的にはダチョウよりカンガルーの方が似ているように見えるので、小型の二足歩行恐竜は、カンガルーのような両足跳びをしていた可能性はないのかなと、個人的には想像しています。
カンガルー
 ・カンガルー画像(東京ズーネット)
  https://www.tokyo-zoo.net/encyclopedia/species_detail?code=0


恐竜から進化したとされる鳥類には、鳩や鶏のように片脚ずつ踏み出す歩き方と、雀やカラスのように両足跳びの歩き方の2種類がいます。鳥類は、羽を同方向に動かすので、両足も同方向に動かす両足跳びを得意としても不思議ではありません。
なので、恐竜にも両足跳びの歩き方をする種類があっても不思議ではないと想像したのです。


余談になってしまいましたが、2本脚で歩くのも、重心の上下動を抑えられるので、歩き方としては成立することがわかったと思います。
最後は、1本脚の歩行です。

まあ、1本脚は、案山子かカラカサ小僧(妖怪)くらいしか思い浮かびません。
地球ではそうかもしれませんが、宇宙は広いので、どこかに1本脚の動物が居るかもしれません。
では、1本脚の動物は成立するのでしょうか。
脚が1本しかないと、脚を前に運ぶ際には、宙に浮くしかありません。つまり、飛び跳ねながら進むことになります。
これ自体は、カンガルーの走法(両足を揃えてジャンプする)と同じですから、可能性は充分にあります。体の上下動は激しくエネルギ消費は大きくなるので、代謝が優れた動物でなければなりませんが、可能性はありそうです。

なんだか、1本脚の動物も、宇宙のどこかに居そうに思えてきました。
ですが、私は懐疑的です。

動物の外見は、なぜか左右対称です。
体の中を見ると、心臓や肺、盲腸などの内臓は左右非対称です。フクロウのように、耳の非対称によって頭蓋骨は左右非対称な動物もいるのに、外見は左右対称なのです。
フクロウは空力の影響を減らすためと考えるにしても、陸上生物では空力の影響は大きくありません。それでも左右対称なことから、何か左右対称にしようと働く力があるようです。
それを踏まえると、1本脚の生物に進化する過程で、常に左右対称でなければなりません。単細胞生物から多細胞生物、代謝が低い動物から代謝が高い動物へ、脚の本数が多い動物から少ない動物へと進化する過程の全てで、左右対称を崩さずに1本脚に進化できるのか、私の想像力では進化の過程を描くことができませんでした。



いつものように、ごちゃごちゃと書いてきました。
動物の歩き方を記事にするのは、14ヶ月ぶりです。ですから、次回がいつになるか、見当もつきません。
ただ、次に描くとしたら、脚の本数が0本になりますよね。脚が無いって、ヘビですよね。
私は、ヘビは苦手です。
ヘビ以外で脚が無い爬虫類も居ますが、そちらも遠慮したいですね。
ならば、ミミズは? と言われても、これも・・・
いっそのこと、脚が沢山あるムカデとか・・・
もっと嫌です!!

と言うわけで、次回はかなり先になりそうです。


 動物の歩き方ー1
 動物の歩き方ー2


 動物の歩き方(番外編)


日本には、数多くの世界遺産があります。

世界遺産には、自然遺産と文化遺産がありますが、日本には4件の自然遺産、18件の文化遺産があります。
都道府県別でみると、次のようになります。

北海道  知床

青森県  白神山地

秋田県  白神山地

岩手県          平泉、 明治日本の産業革命

(宮城県、山形県、福島県は世界遺産無し)

栃木県          日光

群馬県          富岡製糸場

東京都  小笠原諸島   ル・コルビュジエ(西洋美術館)

(茨城県、千葉県、埼玉県、神奈川県は世界遺産無し)

山梨県          富士山信仰

静岡県          富士山信仰、 明治日本の産業革命

富山県          合掌造り

岐阜県          合掌造り
(新潟県、長野県、愛知県、石川県、福井県は世界遺産無し)

三重県          紀伊山地の霊場

滋賀県          古都京都の文化財

京都府          古都京都の文化財

奈良県          法隆寺他、 古都奈良の文化財、 紀伊山地の霊場

和歌山県         紀伊山地の霊場

兵庫県          姫路城

(大阪府は世界遺産無し)

島根県          石見銀山

広島県          原爆ドーム、 厳島神社

山口県          明治日本の産業革命
(鳥取県、岡山県は世界遺産無し)

(徳島県、香川県、愛媛県、高知県は世界遺産無し)

福岡県          明治日本の産業革命、 沖ノ島

長崎県          明治日本の産業革命、 隠れキリシタン

佐賀県          明治日本の産業革命

熊本県          明治日本の産業革命、 隠れキリシタン

鹿児島県 屋久島     明治日本の産業革命

沖縄県          琉球王朝とグスク

(大分県、宮崎県は世界遺産なし)



都道府県別では、26都道府県に世界遺産がありますが、21府県には世界遺産がありません。
夏休みを利用して世界遺産を見に行くのもいいですが、まだ世界遺産が無い府県に世界遺産候補を探す方が面白そうです。また、日本は自然遺産が少ないので、各府県に自然遺産を探すのも面白そうです。

地元の環境や文化・歴史を調べてみると、意外なものが見えてくると思います。
例えば、四国はお遍路と八十八ヶ所を文化遺産として登録できそうに思います。
福島・群馬・新潟は、尾瀬ケ原を自然遺産で登録できないでしょうか。
これで、21府県の内の7県はイケそうです。

こんな感じで考えてみても面白いと思います。


自由研究のネタとして、桜の開花時期の変化を白地図に書くのはどうでしょう。
 
桜の開花日の記録は、1953年から残っていますから、1953~1962年と2004~2013年の開花日がどれくらい違うかを比べて、白地図に色を塗ってわかりやすくするのです。
 
1.桜の開花日の調べ方
   下のアドレスで気象庁の統計データにアクセスできます。
 
2.各県の代表地点を決める。
   各都道府県庁の所在地は、気象庁のデータベースに桜の開花時期が記録されています。
   ですから、各都道府県庁所在地を各県の代表としましょう。
   ただし、埼玉県、千葉県、滋賀県、山口県は、県庁所在地の記録がありません。
   これらの県は、それぞれ熊谷、銚子、彦根、下関のデータがあるので、そちらを使いましょう。
 
3、開花日の変化の計算の仕方
   それぞれの年の3月1日を基準にしましょう。
   これは、うるう年の影響を減らすためです。
   例えば、開花日が3月2日なら、3月1日から1日目なので、「1」とします。
   開花日が4月3日なら、33日目なので、「33」とします。
   各年について、この「1」や「33」を計算します。
   ただし、那覇は前の年の12月に桜が咲くことがあります。
   計算の仕方は、自分たちで工夫しましょう。
 
4.1953~1962年と2004~2013年とを比較する
   3.で計算した1953年から1962年までの10年間を平均します。
   (10年分を足して、10で割る)
   同じように、2004年から2013年までの10年間を平均します。
   平均を出したら、「1953~1962年の平均」から「2004~2013年の平均」を引いてみましょう。
   出てきた数字は、桜の開花が早くなった日数です。
   ※注意:札幌は、1958年の記録がありません。
        奈良と高知は1954年から、青森は1956年からの記録しかありません。
        宮崎は1971年から、那覇は1974年からの記録しかありません。
        どうしたらいいか、自分たちで考えましょう。
 
5.白地図に色を塗る
   どれくらい早くなったかを、白地図に色を塗ってわかりやすくしましょう。
   例を載せますので、参考にしてください。
 
6.考察をしましょう。
   日本全体では、桜の開花時期はどうなっているでしょう。
   桜の開花が特に早い都道府県は、どんな特徴があるでしょうか。
   桜の開花時期が早くなっていない都道府県は、どんな特徴があるでしょうか。
 
イメージ 1

以前に、野辺山宇宙電波観測所の一般公開に行った際、ある研究者の講演を拝聴したことがあります。
内容は、ほとんど記憶にないのですが、印象に残っているのが、雷の研究でした。

今年は、ブラックホールの撮影に成功したこともあり、電波天文学について、一般の関心が高まっているように思いますが、私が野辺山宇宙電波観測所に行った頃は、電波天文学への関心は低かったように思います。
そのため、講演は電波天文学を理解してもらうために、雷を例に説明されました。



雷は、稲光で見ることができるが、他にも電波でも知ることができます。
例えば、ラジオを聞いていると、雷が近付くとノイズが聞こえてくる経験をされた方は、大勢おられるでしょう。
ラジオには、指向性があります。
指向性とは、簡単に言うなら、方向毎の電波の感度の良し悪しです。一般に、ラジオの正面側と反対側の2方向からの電波に感度が良いものです。(機種によって違うことがあります)
この指向性を用いると、雷の電波がどの方向から来るのか、わかります。ノイズが入った際に、ラジオの向きを変えて、ノイズが最も強くなる方向を探すのです。雷は、ラジオの正面側か、反対側で発生しているはずです。
稲光が見えなくても、雷鳴が聞こえなくても、雷がどの方向にあるのか、わかるわけです。
ラジオに入る雷のノイズが、どの方角に多いのかを調べると、研究になります。
地形との関係、天候との関係などを調べれば、もっと良い研究になるでしょう。

電波天文学は、電波で雷の位置を探ることに似ています。
暗黒星雲の向こう側にある星も、電波なら見ることができる場合もあるのです。
天文学が雷の稲光を観測する学問だとすると、電波天文学は雷の電波を捉える学問だと言えます。



概ね、上記のような内容だったと思います。
雷の電波の研究は、観測機会が少ないので、自由研究として充分なデータが集まるのか、やってみないとわからないところがあります。
ただ、電波天文学に興味を待たれたなら、野辺山宇宙電波観測所の一般公開にいらしてみてはいかがでしょうか。

野辺山宇宙電波観測所の今年の特別一般公開は、8月24日(土)9:30〜16:00です。
(野辺山駅から徒歩40分)

野辺山宇宙電波観測所 2019年 特別一般公開のリンク
https://www.nro.nao.ac.jp/visit/open2019/open2019_top.html
 

水瓶座にトラピスト-1と命名された恒星があります。この恒星には、少なくとも7個の惑星があるとされています。

ケプラー望遠鏡が打ち上げられて以降、惑星系を持つ星が数多く発見されてきました。その中でも、トラピスト-1が注目を集める理由は、地球型の岩石惑星が少なくとも6個(b、c、d、e、f、g)もあり、その内の3個(e、f、g)がハビタブルゾーン内にあるためです。

 

ハビタブルゾーンは、恒星からのエネルギによって水が液体で存在できる領域を指し、地球型生命が存在する可能性があります。

SETIで有名なオズマ計画では、太陽(G型)に近いスペクトル型(G型とK型)を対象にした知的生命探査を行いました。オズマ計画の時代は、太陽より明るい恒星(OBAF)は寿命が短過ぎ、太陽より暗すぎる恒星(M型)はハビタブルゾーンが恒星に近くなりすぎるため、7段階のスペクトル型(OBAFGKM)の内のG型とK型を対象にしました。

 

トラピスト-1は、最も暗いM型に分類され、ハビタブルゾーン内のeとfは自転が同期していると推測されています。ですが、惑星gは生命が存在する可能性を持っています。

トラピスト-1が注目を集める理由は、ここにあります。

トラピスト-1の他にも、ハビタブルゾーン内に惑星を抱える恒星はあります。これらよりもトラピスト-1が注目を集めるのは、ハビタブルゾーン内にある惑星の規模が地球とほぼ同じであることがあげられます。

前述のオズマ計画で観測対象に選ばれたクジラ座τ星にも、地球型惑星は存在しますが、地球より重いスーパーアースと推測されています。スーパーアースは、マントル対流が起こりにくいため、磁場や物質循環が少ないと推定されています。これらは、生命の発生・進化や維持に不利に働きます。

これらから、地球型生命に都合の良い条件を備えているトラピスト-1が注目を集めるのです。

 

 

7月下旬は、トラピスト-1と同じ水瓶座の方向に見られる水瓶座δ流星群の観測のチャンスです。

流星群は、惑星に降り注ぐ彗星由来のチリですから、トラピスト-1で水瓶座δ流星群を見ることはできませんが、トラピスト-1に居るかもしれない知的生命を想像しながら、のんびりと星空を眺めてみるのもオツなものと思います。

 

2019年7月中旬の星図

東京天文台 天文情報センター 
(リンク⇒https://www.nao.ac.jp/contents/astro/chart-list/color-v1/ja/chart07.jpg


自由研究にする場合、こんなのはどうでしょうか。
毎日21時から22時までの1時間について、流星の出現数を数えるのはどうでしょうか。
7月20日から8月11日までの出現数をまとめ、その変化を見てみるのも面白そうです。
ただ、後述のように、ZHR20なので、夜空が暗いところでないと0個の日がほとんどになるかもしれませんので、御注意ください。




なお、夏の主な流星群を列記します。(リンクは流星電波観測国際プロジェクト)

・水瓶座δ流星群  (極大7月28日 ZHR:20)
 (詳しくはこちら⇒http://www.amro-net.jp/meteor-info/07_aqrdelta_j.htm

・やぎ座流星群   (極大7月31日 ZHR:4)
 (詳しくはこちら⇒http://www.amro-net.jp/meteor-info/07_capri_j.htm

・ペルセウス座流星群(極大8月13日 ZHR:100) ※三大流星群の一つ
 (詳しくはこちら⇒http://www.amro-net.jp/meteor-info/08_perseids_j.htm

・白鳥座流星群   (極大8月18日 ZHR:3)
 (詳しくはこちら⇒http://www.amro-net.jp/meteor-info/08_cygnids_j.htm



※ZHR:1時間当たり6.5等星以上の明るさの流星の出現数。
     明るさ毎の出現数が均等な場合、ZHRに対する明るさ毎の出現比は以下です。
      ・2等級:63分の1  ・3等級:25分の1  ・4等級:10分の1

     例えば、ZHRが100の時、3等級以上の流星は1時間に4個くらい見られる
     ことになります。(注:単純計算です)

科学的好奇心ではありませんし、自由研究のネタになるか分かりませんが、
こんなのも面白いかなと思います。


以前、テレビで日本の城ランキングをやっていました。

順位は、以下の通りです。

 

  1位 姫路城 (兵庫県)  現存12天守の一つ。世界遺産

  2位 大阪城 (大阪府)  徳川の天守台に豊臣の天守を模して建築

  3位 松本城 (長野県)  現存12天守の一つ

  4位 熊本城 (熊本県)  天守は復元天守。宇土櫓は国宝

  5位 首里城 (沖縄県)  城址は世界遺産

  6位 名古屋城(愛知県)  金の鯱が有名

  7位 竹田城 (兵庫県)  天空の城として有名

  8位 五稜郭 (北海道)  日本で2か所しかない近代西洋式城郭の一つ

  9位 二条城 (京都府)  現存4御殿の一つ。大政奉還が行われた

 10位 弘前城 (青森県)  現存12天守の一つ

 11位 江戸城 (東京都)  皇居。日本最大の城郭

 12位 彦根城 (滋賀県)  現存12天守の一つ。井伊直弼ら井伊家の居城

 13位 小田原城( 神奈川県) 惣構の城郭が有名

 14位 安土城 (滋賀県)  日本で初めて天守を備えた城

 15位 犬山城 (愛知県)  現存12天守の一つ

 16位 鶴ヶ城 (福島県)  会津若松城とも言う。白虎隊で有名

 17位 チャシ跡(北海道)  根室半島が有名だが、北海道沿岸部に数多く存在する

 18位 郡上八幡城(岐阜県) 人柱伝説が残る。これを鎮める郡上おどりが知られる

 19位 備中松山城(岡山県) 現存12天守の一つ

 20位 松江城 (島根県)  現存12天守の一つ

 21位 松山城 (愛媛県)  現存12天守の一つ

 22位 今帰仁城(沖縄県)  首里城と共に世界遺産に登録

 23位 金沢城 (石川県)  加賀100万石、前田家の居城

 24位 上田城 (長野県)  真田家の居城

 25位 駿府城 (静岡県)  徳川家康は、ここで人質時代の一時期を過ごす

 26位 高知城 (高知県)  現存12天守と現存4御殿の両方を備える唯一の城

 27位 忍城  (埼玉県)  石田三成による水攻めに耐えた城として知られる

 28位 広島城 (広島県)  毛利氏の居城。原爆で倒壊

 29位 岐阜城 (岐阜県)  山城の傑作とされるが、五回も落城している

 30位 丸岡城 (福井県)  現存12天守の一つ


1位はベタですが、いくつか面白い結果もありましたので、紹介します。

まず、現存12天守では、宇和島城と丸亀城が選外となりました。
また、現存4御殿では、川越城の本丸御殿、掛川城の二ノ丸御殿が選外となりました。

これは、少し意外でした。


一方、私が知らなかったチャシが17位にランクインしています。
私の不勉強は、今帰仁城のランクインを予想できなかったことにも現れています。


20年前ならランクインしなかったかもしれないのは、竹田城や忍城、上田城です。

竹田城は、天空の城として2006年頃から有名になりました。

忍城は、映画「ノボウの城」(2012年公開)の舞台となった城です。癌で入院中に原作(2007年発刊)を読んでおり、私にとって感慨深い城です。

上田城は、2016年の大河ドラマ「真田丸」の主人公・真田幸村の居城です。

 

 

さて、30もの城や城趾がランクインしていますが、半分の24県にはランクインした城がありません。

そこで、私の個人的な趣味で残る24県の代表的な城をリストアップしたいと思います。

 

 秋田県  久保田城

 岩手県  盛岡城

 山形県  山形城

 宮城県  青葉城(土井晩翠が「荒城の月」の作詞のイメージとしたと伝わる城の一つ)
 茨城県  水戸城(徳川御三家の一つ水戸藩主の居城)

 栃木県  宇都宮城

 群馬県  箕輪城、金山城

 千葉県  館山城(南総里見八犬伝の舞台)
 新潟県  新発田城、春日山城

 山梨県  甲府城

 富山県  高岡城
 三重県  伊賀上野城

 和歌山県 和歌山城(徳川御三家の一つ紀州藩主の居城)

 奈良県  高取城
 鳥取県  鳥取城

 山口県  萩城
 香川県  丸亀城

 徳島県  徳島城
 福岡県  小倉城

 佐賀県  名護屋城

 長崎県  島原城(島原の乱の拠点となった城)

 大分県  岡城(滝蓮太郎が「荒城の月」の作曲のイメージとしたと伝わる城の一つ)

 宮崎県  飫肥城

 鹿児島県 鶴丸城(薩摩藩主の居城。維新はここから始まったと言っても良い)


城は、姫路城に代表される白い城と、松本城に代表される黒い城があります。
白い色は漆喰によるもので、火矢などからの防火を目的としています。これが理由か存じませんが、白い城は攻めの城、黒い城は居城と言われています。
現在の姫路城は、徳川家康の娘婿である池田輝政によって築城されました。当時、大阪城には豊臣秀頼が健在で、西国には豊臣恩顧の大名が残っていました。姫路城は、その間に割り込む形で築城されたのです。正に、攻めの城、そのものだったのです。

全国には、白い城と黒い城が点在しています。
白と黒に分けて、築城年代や位置を調べてみるのも面白そうです。


城趾は、意外に身近な場所にあります。

元々、敵襲から身を守るために築かれた砦が発展したのが、城です。

天守閣は、安土城築城から50年程度の短い期間に建てられたものがほとんどですが、城自体はもっと古い時代から存在します。それらの城は、空堀と土塁や柵囲いで出来ていたようです。現在でも、そのような地形は残っており、城郭の縄張りを確認できます。

 

城は、全国各地に点在しており、住んでいる街や近隣の市町村にもあるはずです。

夏休みを利用して、城跡を見学し、縄張りを調べてみるのも面白いと思います。

 

1ヶ月前の7月20日に出題した「正方形の折り紙を、ぴったり三等分にする方法」の解答例を書くことにします。
改めて、出題内容を確認しておきます。
 
【課題】正方形の折り紙をぴったり三等分にする。
    物差し、定規、コンパス、分度器等は使用してはならない。
 
では、解答例を紹介します。
 
イメージ 1
 
【解答例】
 ① 二等分に折ります。
 ② 更に二等分(四等分)に折ります。
 ③ 一度、元に戻します。
 ④ 折皺を利用して、四等分の内の三つを利用して折ります。
 ⑤ これを開くと、四等分の折皺と斜めの折皺の交点は、三等分になります。
 ⑥ これを繰り返すと、三等分ができます。
 
 
これは、解答例の一つにすぎません。
他には、三角形の重心を利用する方法や、1:2の合同な三角形を作る方法や、
ネットを調べれば、もっと色々な方法も見つかるはずです。
 
この問題が解けずに悩んでいる方は、これでスッキリしてくれればと思います。
 

科学的好奇心ではありませんし、自由研究のネタになるか分かりませんが、
こんなのも面白いかなと思います。



私は、平家の落人の末裔です。
と言っても、私が生まれた場所は、両親の職場があった街でした。
ですので、私が生まれ育った場所は、先祖伝来の地ではありません。
子供の頃、両親に連れられて訪れた父の生家は、正に異次元の田舎でした。
ですが、間違いなく、私のルーツは、その地にあるのです。

父の郷里の郷土史資料館には、我が祖先に関わる資料があります。
多くはありませんが、歴史で学んだ史実とのリンクは、興味深いものです。
我が祖先は平家の落人ですので、平安末期から郷土史に現れ、南北朝時代まで、逸話が残っています。
ただ、その後は表舞台から消えてしまいます。
それでも、歴史で学んだ史実と郷土史を紡ぎながら読むと、面白く歴史を見つめ直すことができます。


今夏、両親の田舎に帰る子供達は、郷土史を調べてみるのも面白いと思います。
私のように、何がしかの謂れを持つ方は多くないかもしれませんが、それとは別に、郷土史と歴史をリンクさせ、「ここに八百万の神がいた」とか、「ここには城があった」とか、「ここで合戦があった」とか、伝説の時代から中世、近世へと、現地で歴史を追ってみるだけでも、多くの発見があると思います。
御両親も、「うちの田舎は、歴史に出てきたことがないからなぁ」なんて言わず、郷土史資料館に足を運んでみてはどうでしょう。
そこで仕入れた情報を元に、縄文遺跡や城趾、神社仏閣などを訪れると、きっと新しい発見があるはずです。

前回は、脚の運びを考察しました。

今回は、陸上の脊椎動物の脚の動かし方と体の使い方を見ていきたいと思います。

 


まずは、前回の復習です。
哺乳類の歩き方はクロールだと説明しました。
クロールには、脚の運び方に4通りがあります。

クロール種類
4通りも歩き方があるのに、哺乳類のクロールは上の絵の一番左です。
なぜでしょうか?

ちょっと考えてみてください。

ヒントは、前回も書いた三本脚で立つ理由です。
なぜ三本脚で立つのか、その理由を発展させてください。



この話は、後で考えるとして、
「ワニの腕立て伏せ」を聞いたことがありますか?

ワニは、いつでも『腕立て伏せ』のようなスタイルだから、こう言われるようになったのでしょう。

ワニだけでなく、コモドオオトカゲ(コモドドラゴン)のような大型爬虫類も、ニホントカゲのような小型爬虫類も、同じように腕立て伏せスタイルですね。前肢も後肢も、体側から伸びているので、腕立て伏せスタイルになってしまうのです。

イモリオオサンショウウオ等の両生類も、爬虫類と同じように、体側から四肢が伸びる腕立て伏せスタイルです。


これに対して、恐竜は体の下に脚があります。

その理由を知っている人も多いと思います。

そうです。

脚は、体の下にある方が、重い体を支えるには適しているのです。

それは、腕立て伏せをすれば分かります。

腕を曲げている時よりも、腕を伸ばしている時の方が、ずっと楽ですね。

腕を曲げているのが爬虫類、腕を伸ばしているのが恐竜です。


では、哺乳類はどうでしょうか?

そうですね。

多少の違いはあっても、ほとんどは体の下に脚があります。

哺乳類も、体が大きなアフリカゾウカバがいるので、脚が体の下に付いているのでしょうか。

私は違うと、考えています。


哺乳類が地球上に現れたのは、恐竜より少し遅いものの、同じ中生代の初期でした。

初期の哺乳類は小型で、体長は10cmくらいでした。

ですが、この時から、脚は体の下に付いていました。体を支えるために脚が体の下に変わったと考えるには、あまりに小さ過ぎます。

実は、初期の恐竜も小型で、中型犬くらいの大きさだったそうです。

半水棲で大型のイリエワニは、時に1t(1000kg)を超えます。

完全な陸棲では、平均で70kg、最大では150kg以上もあるコモドオオトカゲ(コモドドラゴン)がワニの腕立て伏せスタイルですから、中型犬くらいの大きさでは、体重を支えるために脚が体の下になったとは考えにくいところです。

脚が体の下にあったから大型化しやすかったと、考えた方が良いと思います。


では、なぜ脚の位置が体の下に変わったのでしょうか。

哺乳類と恐竜では、理由は違うように思われます。

恐竜は、後で書くとして、まずは哺乳類を考えてみましょう。


初期の哺乳類は、主として樹上生活をしていました。地上は既に恐竜によって支配されており、地上に下りることは少なかったと思われます。

樹上生活ですので、大きな幹ならイモリのように張り付くこともできるでしょうが、細い枝の先まで行こうとすると、四肢で枝を掴む方が有利です。

そうするには、体の真下に脚がないと難しくなります。

哺乳類が体の下に脚があるのは、樹上生活に適応した進化を遂げたためかもしれません。

でも、本当にそうなのでしょうか。

確認するためには、どうすれば良いでしょうか。

そうですね。

哺乳類以外で樹上生活をする動物を見てみると分かるかもしれません。

では、カメレオンを見てみましょう。

カメレオンは、樹上生活をする爬虫類です。

だから、ワニの腕立て伏せスタイルのはずですが、脚の位置は体の下に近い場所にあります。

もし、カメレオンとワニの骨格標本を見る機会があれば、比べてみてください。

特に、肩甲骨のつき方を見ると、何か分かるかもしれません。



さて、脚の動かし方を見直してみましょう。

腕立て伏せスタイルの爬虫類と哺乳類を見比べてみましょう。

爬虫類は上から見下ろしています。哺乳類は横から見ています。

歩き方(歩幅)

 

次は、一歩を目一杯伸ばしたらどうなるでしょう。

爬虫類は、胴体が邪魔になるので、体を曲げないとダメですね。

だから、胴体の長さより長い四肢があっても、邪魔になるだけなので、爬虫類の脚は短めで、脚の長さは、前肢と後肢の間の胴の長さの半分以下です。

だから、爬虫類の一歩は、どんなに大きくても胴体の長さより短くなります。

哺乳類は、胴体を曲げなくても脚を動かせるので、脚の長さは自由です。

また、クロールの一歩は胴体の長さと同じにできます。

前回に説明したクロールと呼ばれる最もゆっくりとした歩き方でも、一歩を大きく取れるのです。


歩き方(歩幅と胴の長さ)

 

ただ、哺乳類の歩き方には欠点もあります。

横から見た時に、脚の動きは体を上下させてしまいます。

体が上下するということは、体を上下に動かすためにエネルギーが必要になります。

もちろん、脚の曲げ伸ばしで体の上下動を減らすことはできますが、体の下に脚があるメリットを減じます。

脚を長くすると体の上下動は減りますが、これも限度があります。


でも、調べてみるにはちょうど良いかもしれません。

例えば、動物で、走る速さと脚の長さをグラフに書いてみても面白そうです。

単純に脚の長さと走る速さで比べた場合と、胴と脚の長さの比率と走る速さをグラフにした場合で、色々な違いが出そうです。


 

脚の長さのついでに、脚を長くするために、動物はどんな進化をしたのか、見ておくと良いと思います。

その時に見るポイントは、関節がどちらに曲がっているかです。

進化の過程で、思いもしない部分が長くなっています。

ですが、関節が曲がる方向は、変化していません。

ですから、関節が曲がる方向を見れば、それがどの部分なのか、見当をつけることができます。

 

具体的に見てみましょう。

まず、人類ですが、普通は踵を地面に付けて歩きます。

類人猿は、踵を地面に付けて歩きます。

ただ、人類以外の類人猿は、ナックルウォークと呼ばれる特殊な歩き方をします。

ところで、チンパンジーから見て、一番近縁の動物は何でしょうか?

①人間、②ゴリラ、③テナガザル、④オランウータン

 

答は、①の人間なのです。

ちょっと意外ですね。

 

歩き方を見ていきましょう。

ライオン(ネコ科)はどうでしょうか。

ライオンの踵はここです。

ライオンの踵

(リンク⇒http://www.tokyo-zoo.net/encyclopedia/species_detail?species_code=106

ライオンは、踵を付けず、つま先で歩いているようです。

では、シマウマ(ウマ科)はどうでしょうか。

シマウマの踵はここです。


シマウマの踵

(リンク⇒http://www.tokyo-zoo.net/encyclopedia/species_detail?species_code=33

足先までには、もう一つ関節がありますね。

ここは、爪先の関節です。

ということは、シマウマは指先だけで立っているのですね。

シマウマは、1本指で立っています。サイは、3本指で立っています。

牛やキリンは、2本指で立っています。カバは、4本指で立っています。


踵を地面に付けている動物が、走るのは最も遅く、指先だけで立っている動物が、走るのは最も速いとされています。(例外はある)

なぜ?

少しでも脚を長く使えるように進化したのでしょう。

少し深掘りするなら、脚のどの部分で地面に立っているか、種類毎に分けてみるのも面白いと思います。


 

さて、前回は歩き方と速さを説明しましたが、最も速いギャロップは先送りしていました。

今回は、ギャロップを紹介します。

ギャロップに入る前に、一つだけ確認しておきましょう。

脚が胴の下にあるので、体が上下動するのでしたね。

上に動くのは、脚が地面を蹴るから。下に動くのは、重力によるもの。

もし、すごく早く脚を動かしたら、どうなるでしょう。

重力で落ちるまで、空中に浮かんでいることになりますね。

空中に浮かんでいる間も、慣性で前に進んでいきますから、脚の長さ以上に歩幅が伸びることになります。

これが、『走る』ということです。

速く走れば、獲物を捕らえるにも、肉食獣から逃れるにも、有利になります。

より速く走るには、より強く地面を蹴飛ばして、空中にいる時間を長くします。


空中に浮かぶ時間を長くするには、胴を縦方向にくねらせるのが有利です。

チータ
(リンク⇒NATIONAL GEOGRAPHIC

これが、哺乳類の特徴的な走り方です。


 

では、恐竜はギャロップをしたのでしょうか?

私の個人的な見解では、恐竜はギャロップできなかったのではないかと思います。

これは、骨格標本を見て判断したものではないので、間違っている可能性は充分にあります。

恐竜の脚が体の下になったのは、速く走るためだったと思います。

初期の恐竜は、小型でした。また、二本足で立っていました。

脚が前後にないので、歩幅を大きくできます。歩く速さも、走る速さも、爬虫類とは段違いに速かったでしょう。

また、脚が体の重心に近いので、脚を前に運ぶ時に反動が小さくなるのです。

それでも、反動はあるので、大きな尾を左右に振りながら走ったのでしょう。

二本足の恐竜から4本脚になった理由は、後ろの脚だけでは体重をささえきれなくなったためでしょう。

おそらくクロールで歩いたとは思いますが、ギャロップをしたのかは、別の話になります。

ギャロップをするためには、背中を縦に曲げ伸ばししなければなりません。

しかし、恐竜は長い首と長い尾を支えるために、背中を大きく持ち上げて吊り下げる構造となっています。

一部の草食恐竜は、頭を高く持ち上げることさえできなかったとみられています。

ギャロップをするための背中の柔軟性はなかったと、私は勝手に想像しています。



最終章に行く前に、冒頭でクロールの問題を出していたので、そのヒントを追加します。
前回には、三本脚の説明をしました。
三本脚のメリットは、安定性でしたね。
左右のバランス、前後のバランス。脚の配置を見れば、なぜ4種類の中の一つを哺乳類は使っているのか、分かります。
クロール
この歩き方なら、脚の配置が 右-左-右 か、 左-右-左 になっています。
前肢と後肢との間隔も、広くなりすぎず、狭くもなりすぎません。
他の歩き方では、脚の配置のバランスが悪くなります。
その辺りは、自分で調べてみてください。




最後は、クジラを考えましょう。
クジラは、海棲に特化した体を持ちます。
外見は魚に似ていますし、後肢は完全に退化し、骨盤さえも痕跡が残るだけです。
ですが、肺呼吸していることから、陸棲から海棲に変わったことが分かります。
また、子どもに授乳することから、哺乳類だと分かります。
でも、ここまで見てきた歩き方からも、クジラは哺乳類だと分かるのです。


魚の泳ぎ方は、体を左右にくねらせて泳ぎます。
だから、尾びれは縦についています。
アカシュモクザメ
(リンク:http://www.tokyo-zoo.net/kasai25/creatures/index.html )

魚類の体を左右にくねらせる泳ぎ方が、両生類や爬虫類の歩き方にも影響したのです。
ですから、両生類のオオサンショウウオも、爬虫類のウミイグアナも、魚類と同じように尾を左右に振りながら泳ぎます。
クジラは、尾を上下に動かしますが、この泳ぎ方ができるのは哺乳類だけなのです。
例えばビーバーの泳ぎ方も、尾を上下に動かします。
この原形は、走る際に体を縦にくねらせる哺乳類独自の走り方にあるのです。
この走り方のために進化した骨組みや筋肉が、クジラの泳ぎ方に繋がっているのです。




歩き方からクジラの泳ぎ方まで来ましたが、最後に一言伝えておきます。

科学に答はありません。

今回、歩き方をテーマに見てきましたが、中で書いていたことは、正しいとは限りません。

間違っているのかもしれません。

答を書いていないものもあります。

私自身、答を知らないのです。

ですから、自分の力で調べてみてください。
間違っていても良いのです。
ただし、なぜそう思うのか、理由はしっかりと考えてください。


 動物の歩き方ー1
 動物の歩き方ー3


 動物の歩き方(番外編)


<参考>
東京ズーネット:http://www.tokyo-zoo.net/
NATIONAL GEOGRAPHIC:http://natgeo.nikkeibp.co.jp/

旧「風の谷の生活」ブログを開設した直後に直腸癌が発覚しました。
入院中のブログの間を持たせるために書いた記事を再掲します。
 
 

問題は、「正方形の折り紙を、ぴったり三等分にする方法」です。
 
イメージ 1
 
上の絵のように、正方形の折り紙をぴったり三等分にしてください。
物差し、定規、コンパス、分度器等は使用しません。
 
問題の解き方の例を出します。
 
イメージ 2
 
まず、半分の三角形に折ります。
一度開き、折り目に合わせて、細長い三角形に折ります。
また開き、ⒶをⒸに合わせております。
 
こんな感じで解きます。
ちなみに、これは解答ではありません。
 
身近な人に出題したことがありますが、何人かが正答しました。
と言っても、どなたも私とは違う解き方、違う証明方法でした。
解答は、いくつもあるということです。
 
必要な数学の知識は、中学生レベルもあれば十分です。
小学校高学年のレベルでも、解けるはずです。

夏休みに入りましたね。

私のような社会人のベテランになると、夏休みに入った子供達が羨ましくて仕方がないのですが、子供達から見れば、宿題のない大人が羨ましいのでしょうね。

 

さて、夏休みの宿題と言えば、自由研究ですね。

自由研究のネタになるのか分かりませんが、まずは、科学好きの私が夏休みに行ってみたい研究機関を紹介します。

ただ、私の居住地が南関東なので、南関東に偏っています点は御容赦ください。

それ以前に、私の個人的な趣味で偏っていますが・・・

日本海洋研究開発機構 調査船『かいれい』 一般公開  7月22日(日)

・横浜港大桟橋

・リンク(http://www.jamstec.go.jp/j/pr/ship/

極地研究所 8月4日(土)一般公開

・東京都立川市

・リンク(http://www.nipr.ac.jp/tanken2018/

国立天文台 野辺山電波天文台 8月25日(土)一般公開

・長野県南佐久郡野辺山

・リンク(https://www.nro.nao.ac.jp/visit/open2018/open2018_top.html


研究機関と聞くと、敷居が高く感じるかもしれませんが、ほとんどは子供向けに企画されています

他では見る機会さえないものがあるので、子供達も興味を示すのではないでしょうか。




研究機関の敷居を跨げないなら、動物園や水族館はいかがでしょうか。
と言うか、私は動物の歩き方に興味を持っています。

 

動物が脚で体を支える際、基本となるのは三点支持です。

カメラにも三脚がありますが、なぜ三本脚なのでしょう。

それは、地面の状態に左右されずに安定する唯一の脚の本数だからです。

カメラの三脚が二脚だったなら、手を離せば倒れてしまいますよね。

でも、倒れる方向は二つだけです。

左右に脚が広がっているなら、前か後ろにしか倒れません。

仮に、前寄りに重心があったなら、前に倒れないように前側に脚が一本あるだけで安定します。

ですが、後ろにも脚があると、長さがキチンと調整されていないと、4本のどれかが宙に浮いてしまいます。

長さを調整しても、場所が変わると、また長さを調整し直さなければなりません。

その点、3本なら常に安定します。

 

3本脚の合理性が理解できたところで、動物の脚を考えてみましょう。

まずは昆虫です。

地球上で最も成功している動物と言う人もいる昆虫ですが、脚も合理的です。

御存知の通り、昆虫の脚は6本です。

これを、右前&左中&右後と左前&右中&左後の3本×2セットとして使います。

3本脚が2セットあるので、交互に体を支えて歩きます。

常に3本脚で安定しているので、制御が非常に簡単になり、玩具の歩行ロボットにも使われています。

御自宅でカブトムシやクワガタを飼っているなら、観察してみても面白いと思います。
多摩動物園には、昆虫館があります。
よく観察すると、昆虫の歩き方が分かるかもしれません。

・多摩動物園:リンク(http://www.tokyo-zoo.net/zoo/tama/


昆虫の歩き方



これが脊椎動物になると、脚は4本に減ります。

昆虫のように、3本ずつの組み合わせはできなくなってしまいます。
でも「安心してください。3本脚です!」

左前→右後→右前→左後→左前の順に脚を動かすので、常に3本脚で立っているのです。

クロールとも呼ばれる歩き方ですが、クロールには4通りの歩き方があってそれぞれに名前が付いていたはずですが、忘れてしまいました。

ちなみに、ロボット犬のAIBOは、この歩き方をするそうです。

哺乳類の歩き方

 

脊椎動物の中でも、トカゲは、クロールと言うよりトロットと呼ばれる歩き方に近いようです。

これは、対角線の脚を同時に運びます。右前と左後、左前と右後をセットにして、交互に動かす歩き方です。

哺乳類も、早足の時はトロットです。

ナミブ砂漠で、砂の熱さに耐えるために脚を上げるアンチエタヒラタカナヘビは、有名ですね。

その時の脚の上げ方は、トロットと同じです。


哺乳類にとって、トロットは小走りに相当します。歩き方(走りを含む)としては、4通りの早さで二番目に早い歩き方(三番目にゆっくりな歩き方)です。

一番ゆっくりな歩き方はクロールですから、二番目にゆっくりな歩き方を紹介します。

それは、側体歩と呼ばれる歩き方です。

クロールでは、左前→右後→右前→左前の順番で脚を運びますが、右後と右前、左後と左前をほぼ同時に前に運びます。
キリンは、脚が長くて胴が短い(私とはまるで逆!)ので、クロール歩きでは前後の脚がぶつかってしまいます。そこで、クロールで歩かず、側体歩で歩くのです。
まあ、よく見ると、完全な側体歩ではなく、クロールに近いのですが、動物園でじっくり観察してみると面白いでしょう。


歩き方の最後は、ギャロップと呼ばれる全力疾走ですが、これは次回にします。
また、接地部分が脚のどの部分なのか、動物によって大きく異なりますが、これも次回以降に持ち越すことにします。

今回の記事を急いだのは、JAMSTECの『かいれい』の一般公開までの時間が短いためでした。なので、魚類とクジラ等の泳ぎ方の違いを説明したかったのですが、それも次回に先送りします。



 動物の歩き方ー2

 動物の歩き方ー3

 動物の歩き方(番外編)

『自由研究』について、分類して索引としています。
自由研究と言っても、私の個人的な関心事を書いていますので、偏りが目立ちます。自由研究のネタになるのか、私にも分かりませんが、ヒントになれば幸いです。
(※記事順を維持するため、2019年9月29日に過去の日付で挿入した)


歩き方
 動物の歩き方ー1
 動物の歩き方ー2
 動物の歩き方ー3

理科・数学
 夏休みの暇つぶし数学
 夏休みの暇つぶし数学(解答例)
 トラピストー1
 
 桜の開花時期の変化

社会・歴史
 郷土史
 お城
 日本の世界遺産

↑このページのトップヘ