ゾウを 超高層ビルから 落としたら どうなる？ 生命とサイズ 1：英語学習ノート

Let's start this video by throwing a mouse, 話の流れ

動画の始めに、ネズミと、

a dog,

犬と、

and an elephant from a skyscraper onto something soft.

ゾウを、超高層ビルから柔らかいものの上に落としてみましょう。

Let's say a stack of mattresses. 話の流れ

そうですね、マットレスの山としましょうか。

The mouse lands and is stunned for a moment

ネズミは着地して一瞬気絶しますが、

before it shakes itself off and walks away 句動詞

すぐに身震いをして歩き去ります。

pretty annoyed 語彙

かなり苛立ちながら。

because that's a very rude thing to do.

だって、とっても失礼な行為ですからね。

The dog breaks all of its bones

犬は全身の骨を折り、

and dies in an un-spectacular way,

全く見せ場もなく死んでしまいます。

and the elephant explodes into a red puddle of bones and insides

そしてゾウは、骨と内臓の赤いドロドロの塊として爆発し、

and has no chance to be annoyed.

苛立つ暇すらありません。

Why does the mouse survive,

なぜネズミは生き残り、

but the elephant and dog don't?

ゾウや犬は死んでしまうのでしょうか？

The answer is size.

その答えは「サイズ（大きさ）」です。

Size is the most under-appreciated regulator of living things. 語彙

サイズは、生き物において最も過小評価されている調整役なのです。

Size determines everything about our biology,

サイズは私たちの生物学的なあらゆる要素を決定します。

how we're built,

どのように体が作られているか、

how we experience the world,

どのように世界を体験しているか、

how we live and die.

そしてどのように生き、どのように死ぬかを。

It does so because the physical laws are different for different sized animals.

なぜなら、動物のサイズが異なれば、適用される物理法則も異なるからです。

Life spans seven orders of magnitude 語彙

生命は7桁ものスケールに及びます。

from invisible bacteria to mites,

目に見えないバクテリアからダニ、

ants, mice, dogs, humans,

アリ、ネズミ、犬、人間、

elephants, and blue whales.

ゾウ、そしてシロナガスクジラに至るまで。

Every size lives in its own unique universe 慣用句

全てのサイズは、それぞれの独特な宇宙に住んでおり、

right next to each other,

それらは隣り合わせに存在しています。

each with its own rules,

そして、それぞれ独自のルールや、

upsides and downsides. フレーズ

メリットとデメリットを持っています。

We'll explore these different worlds in a series of videos.

これからの一連の動画で、これらの異なる世界を探求していきます。

Let's get back to the initial question. 話の流れ

さて、最初の質問に戻りましょう。

Why did our mouse survive the fall?

なぜ私たちのネズミは落下から生き延びたのでしょう？

Because of how scaling size changes everything,

サイズの比率がすべてを変えるからです。

a principle that we'll meet over and over again.

これは、私たちが何度も直面する原理です。

Very small things,

例えば、

for example,

非常に小さなものは、

are practically immune to falling from great heights

高所からの落下に対して実質的に無敵です。

because the smaller you are, 文法

なぜなら、小さければ小さいほど、

the less you care about the effect of gravity.

重力の影響を気にしなくて済むからです。

Imagine a theoretical spherical animal the size of a marble.

ビー玉ほどの大きさの、理論上の球体の動物を想像してみてください。

It has three features:

それには3つの特徴があります。

its length,

体長、

its surface area which is covered in skin,

皮膚に覆われた表面積、

and its volume or all the stuff inside it

そして体積、つまり中身のすべてです。

like organs, muscles, hopes and dreams.

臓器や筋肉、希望や夢などですね。

If we make it 10 times longer,

これを10倍の長さにしてみましょう。

say the size of a basketball,

バスケットボールの大きさとします。

the rest of its features don't just grow 10 times.

その他の特徴は、ただ10倍になるわけではありません。

Its skin will grow 100 times and its insides

皮膚は100倍になり、内臓、

or its volume grows by 1,000 times.

つまり体積は1,000倍になります。

The volume determines the weight or more accurately mass of the animal. 話の流れ

体積は動物の重量、より正確に言えば質量を決定します。

The more mass you have,

質量が大きいほど、

the higher your kinetic energy before you hit the ground,

地面にぶつかる前の運動エネルギーは高くなり、

and the stronger the impact shock.

衝突の衝撃も強くなります。

The more surface area in relation to your volume or mass you have, フレーズ

体積や質量に対する表面積が大きいほど、

the more the impact gets distributed and softened,

衝撃は分散されて和らぎますし、

and also the more air resistance will slow you down.

空気抵抗も大きくなって落下速度が落ちます。

An elephant is so big that it has extremely little surface area in ratio to its volume,

ゾウはとても大きいので、体積に対する表面積の割合が極端に小さく、

so a lot of kinetic energy gets distributed over a small space

巨大な運動エネルギーが狭いスペースに集中し、

and the air doesn't slow it down much at all.

空気抵抗で減速することもほぼありません。

That's why it's completely destroyed in an impressive explosion of goo when it hits the ground.

だから地面にぶつかった時、見事なドロドロの爆発を起こして完全に破壊されるのです。

The other extreme, 話の流れ

もう一方の極端な例である、

insects, have a huge surface area in relation to their tiny mass,

昆虫は、そのごくわずかな質量に対して巨大な表面積を持っています。

so you can literally throw an ant from an airplane

なので、文字通りアリを飛行機から投げ落としたとしても、

and it will not be seriously harmed.

大きな傷を負うことはありません。

But while falling is irrelevant in the small world, 話の流れ

しかし、小さな世界では落下は気にならない一方で、

there are other forces that are harmless for us,

私たちには無害なのに、

but extremely dangerous for small beings.

小さな生き物にとっては極めて危険な別の力があります。

Like surface tension,

例えば表面張力です。

which turns water into a potentially deadly substance for insects.

これにより、水は昆虫にとって潜在的な致死物質になります。

How does it work?

どのような仕組みなのでしょうか？

Water has the tendency to stick to itself. フレーズ

水は互いにくっつき合う性質があります。

Its molecules are attracted to each other through a force called cohesion, 解説

水分子は凝集力と呼ばれる力で引き合い、

which creates a tension on its surface that you can imagine as a sort of invisible skin. 慣用句

水面に一種の見えない皮膚のような張力を生み出します。

For us, this skin is so weak that we don't even notice it normally. 文法

私たちにとって、この皮膚は弱すぎるため、普段は気付くことすらありません。

If you get wet,

もしあなたが濡れたとしたら、

about 800 g of water or about 1% of your body weight sticks to you.

およそ800gの水、つまり体重の約1%がくっついていることになります。

A wet mouse has about 3 g of water sticking to it,

濡れたネズミには約3gの水がくっつきますが、

which is more than 10% of its body weight.

これは体重の10%を超えます。

Imagine having eight full water bottles sticking to you when you leave the shower. 話の流れ

シャワーから出た時に、満タンのペットボトル8本が体にくっついているのを想像してみてください。

But for an insect,

しかし昆虫にとっては、

the force of water's surface tension is so strong that getting wet is a question of life and death. 慣用句

水の表面張力が強すぎるため、濡れることは死活問題なのです。

If we were to shrink you to the size of an ant and you touch water, 文法

もしあなたをアリの大きさに縮小して水に触れさせたら、

it would be like you were reaching into glue.

接着剤に手を突っ込むような感覚になるでしょう。

It would quickly engulf you,

あっという間に飲み込まれ、

its surface tension too hard for you to break, 文法

その表面張力はあなたには破れないほど硬く、

and you drown.

そして溺れてしまいます。

So insects evolved to be water repellent. 語彙

そのため、昆虫は水をはじくように進化しました。

For one, 話の流れ

まず一つに、

their exoskeleton is covered with a thin layer of wax, フレーズ

外骨格は薄いワックスの層で覆われています。

just like a car.

まるで車のように。

This makes their surface at least partly water repellent because it can't stick to it very well.

水がうまくくっつかないので、表面が少なくとも部分的には撥水性を持ちます。

Many insects are also covered with tiny hairs that serve as a barrier. フレーズ

多くの昆虫は、バリアの役割を果たす微細な毛で覆われています。

They vastly increase their surface area and prevent the droplets from touching their exoskeleton 文法

これらは表面積を大幅に増やし、水滴が外骨格に触れるのを防ぎ、

and make it easier to get rid of droplets. 句動詞

水滴を払い落としやすくしています。

To make use of surface tension, フレーズ

表面張力を利用するために、

evolution cracked nanotechnology billions of years before us. 慣用句

進化は私たち人類より何十億年も前にナノテクノロジーを解明していました。

Some insects have evolved a surface covered by a short and extremely dense coat of water-repelling hair.

短くて極度に密集した撥水性の毛で覆われた表面を進化させた昆虫もいます。

Some have more than a million hairs per square millimeter.

1平方ミリメートルあたり100万本以上の毛を持つものもいます。

When the insect dives underwater,

昆虫が水中に潜ると、

air stays inside their fur and forms a coat of air.

毛の中に空気がとどまり、空気のコートを形成します。

Water can't enter because the hairs are too tiny to break its surface tension.

毛が小さすぎて表面張力を破れないため、水は侵入できません。

But it gets even better. 話の流れ

さらに驚くべきことがあります。

As the oxygen of the air bubble runs out, 句動詞

気泡内の酸素がなくなると、

new oxygen diffuses into the bubble from the water around it 語彙

周りの水から新たな酸素が気泡の中に拡散して入り込み、

while the carbon dioxide diffuses outwards into the water.

一方で二酸化炭素は外の水へと拡散していきます。

And so the insect carries its own outside lung around

こうして、その昆虫は外部の肺を持ち歩いているような状態になり、

and can basically breathe underwater thanks to surface tension. フレーズ

表面張力のおかげで、基本的には水中で呼吸ができるのです。

This is the same principle that enables pond skaters to walk on water,

これはアメンボが水の上を歩けるのと同じ原理です。

by the way. 話の流れ

ちなみにね。

Tiny anti-water hairs.

微小な抗水性の毛です。

The smaller you get,

小さくなればなるほど、

the weirder the environment becomes.

環境はより奇妙になります。

At some point, even air becomes more and more solid. 文法

ある時点から、空気でさえもますます固体的になります。

Let's now zoom down to the smallest insects known, 話の流れ

では、既知の最も小さな昆虫にズームしてみましょう。

about half the size of a grain of salt,

塩の粒の半分ほどの大きさで、

only 0.15 mm long,

体長はわずか0.15ミリの

the fairyfly.

ホソハネコバチです。

They live in a world even weirder than other insects.

彼らは他の昆虫よりもさらに奇妙な世界に生きています。

For them,

彼らにとって、

air itself is like thin Jell-O, 文化背景

空気自体が薄いゼリーのようなものであり、

a syrup-like mass surrounding them at all times. 語彙

シロップのような塊が常に彼らを囲んでいるのです。

Movement through it is not easy.

その中を移動するのは簡単ではありません。

Flying on this level is not like elegant gliding.

このレベルでの飛行は、優雅な滑空とは違います。

They have to kind of grab and hold on to air. 解説

彼らは空気をつかんでしがみつくような動きをしなければなりません。

So their wings look like big hairy arms rather than proper insect wings. 文法

そのため、彼らの羽はまともな昆虫の羽というより、毛むくじゃらの大きな腕のように見えます。

They literally swim through the air 慣用句

彼らは文字通り空中を泳いでいるのです。

like a tiny gross alien through syrup.

気持ち悪い小さなエイリアンがシロップの中を進むように。

Things only become stranger from here on フレーズ

ここから先は奇妙になるばかりです。

as we explore more universes of different sizes.

さまざまなサイズの宇宙をさらに探求していくとね。

The physical rules are so different for each size

物理法則はサイズごとにあまりにも異なるため、

that evolution had to engineer around them over and over 語彙

過去数十億年の間に生命が大きくなるにつれて、

as life grew in size in the last billion years.

進化は何度も何度もその法則を迂回して設計しなければなりませんでした。

So why are there no ants the size of horses? 話の流れ

では、なぜ馬のような大きさのアリはいないのでしょうか？

Why no elephants the size of amoeba?

なぜアメーバのような大きさのゾウはいないのでしょうか？

Why?

なぜでしょう？

We'll discuss this in the next part.

次のパートでこれについて議論します。

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