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書籍詳細

  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 -

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下澤楯夫 北大教授 理博 監訳

発行年月日:1995/07/20 , 判 型: A5,  ページ数:318頁

ISBN:978-4-339-07632-5,  定 価:4,536円 (本体4,200円+税)

この地球上には実にさまざまな動物がいるのに,ネズミのような形をした象がいないのはなぜか。動物の大きさや形は何で決まるのか。本書は,比較生理学とバイオメカニクスの視点から動物という機械の設計原理を探る。

【目次】

はじめに
第1章 生き物の大きさ
最小の生物・最大の生物
巨大恐竜は果たして半水棲であったか?
最大の陸棲哺乳類
はじめに
第1章 生き物の大きさ
最小の生物・最大の生物
巨大恐竜は果たして半水棲であったか?
最大の陸棲哺乳類
第2章 大きさとスケール
スケーリングの定義
新しいデザインが制約を克服する
相似
アロメトリー:非相似的な形の決め方
次元
無次元量
第3章 アロメトリーの使い方
生物学的有意性と統計学的有意性
アロメトリー式の特徴
二次的な情報
辺縁値と外挿
アロメトリー式の有用性
恐竜はマヌケだったか?
魚を測るものさし
第4章 卵のスケーリング
鳥の卵
卵の満たすべき要件
卵の大きさと鳥の大きさ
抱卵期間
卵殻の細孔
卵の水分の蒸散損失
第5章 骨と骨格の強度
骨格の役割
哺乳類の骨格のスケーリング
実際の動物では
鳥の骨は軽くできているか
水棲動物の骨格は弱くてもよいか
骨の強度
外骨格:こみ入った問題
卵の殻を割るには
第6章 代謝率と体サイズ
哺乳類の代謝率
「真」の傾きは本当に0.75か
固有代謝率
有袋類
鳥類
爬虫類
両生類と魚類
無脊椎動物
第7章 温血脊椎動物:代謝回帰式の意味
体温
いわゆる表面積仮説
同形か否か
マクマホンのモデル
重力効果で説明できないか?
代謝の上での相似性
第8章 器官のサイズと組織代謝
組織代謝と細胞サイズ
組織呼吸量の積算
組織の代謝装置
第9章 肺はどうやって十分な酸素を供給しているか
哺乳類の肺
鳥類の肺
単純な概念:形態調和
冷血脊椎動物
魚の鰓
鰓面積
第10章 血液による呼吸ガスの運搬
ヘモグロビン濃度
血液の総量
赤血球の大きさ
酸素の積み込みと積みおろし
ヘモグロビンの酸素親和性
組織での酸素の積みおろし
燃料の供給
結論
第11章 心臓と血液循環
哺乳類の心臓
最小の哺乳類,トガリネズミ
鳥の心臓
有袋類
冷血脊椎動物
無脊椎動物
心臓の機械的仕事量
血管内に生ずる乱流
循環にかかる時間
サイズに依存しない変数
第12章 時間の意味
時間と頻度:心臓はどのくらい速く打つか
代謝速度と代謝時間
寿命:その長さと速さ
長生きと大きな脳
時間の中身
冷血動物の時間
第13章 動物の活動性と代謝余裕
最大能力
最重要原理
代謝余裕
テイラーとワイベルの研究
鳥とコウモリ
飛翔のための酸素供給:肺と心臓
代謝余裕係数:冷血脊椎動物
筋肉の量と出力パワー
第14章 陸上での移動:ランニングとジャンプ
ランニング
ランニングのエネルギーコスト
動物の走る速さ
上り坂ランニングと荷物の運搬
ジャンプのスケーリング
弾性エネルギーの蓄積と利用
第15章 游泳と飛行
魚類
サケの游泳
飛翔動物
鳥類
鳥の構造
飛行速度
抗力と飛行コスト
飛行できる鳥の最大サイズ
最小サイズの限界
移動のコスト
第16章 体温とその調節
熱損失のスケーリング
綿毛や羽毛の役割
熱コンダクタンスと耐寒性
恐竜は温血だったか?
最小の鳥類および哺乳類
第17章 諸概念へのまとめ
スケール付けできない量とスケールに依存しない量
最適設計
制約とデザインの不連続変化
生態学的な意味
附録
A. 記号(本書の中での用い方)
A'. 単位についての説明(訳者の追加)
B. アロメトリー式
C. アロメトリー式で体重の単位を変える際の計算法
D. べき乗やべき乗根を含む数式を操作するための代数規則
E. よく使われる物理量のMLT系における次元表記
F. ガスコンダクタンス:気体拡散の物理(第4章の訳註)
G. 弾性座屈の理論(第7章の訳註)
H. 斜向流・対向流(第9章の訳註)
I. 筋肉の構造と収縮機構(第13章の訳註)
J. 温血,冷血の用語について(訳註)
K. 昆虫の飛翔装置(第13章の訳註)
L. 熱時定数(第16章の訳註)
参考文献
生理学的洞察──自然が教えてくれること
(第3回 国際比較生理生化学会議基調講演)
索引

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