外骨格の特徴

もしもアンドロイドが出来るならと言う話をしていた時の事です。
人工筋繊維が開発されたとして、少ない数で大きな力を生むにはどうしたらいいかという話をしていました。
体型は人間と大きく変わらせたくないなら外骨格が良いのじゃないかという答えを相手方からもらいましたが、内骨格の筋力と外骨格とではどう違うのかがよくわかりません。
その上中学レベルの話なのかもしれませんが外骨格であると有利な事が「防御の際に有利」という程度しか思いつきません。
どなたかご教授お願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： gsx-r 回答日時： 2005/09/21 12:52

単純に言ってしまえば，外骨格と内骨格では実現できるからだのサイズが違いますといったところではないでしょうか。

私の知る限りではタカアシガニが外骨格生物の最大サイズではないかと思います。
これは海中でのことなので，浮力の補助を受けられない陸上では更に小さくなります。
なぜサイズに制限があるかというと，体長が全て２倍になった場合，体積は８倍になります。
ところが，筋力はその断面積に比例するものなので４倍にしかならないのです。
つまり，同等の運動性を確保するためには筋肉そのものの量を増やす必要があるわけです。
ところが，筋肉の量が増えるとその重量が増すため，それを支える外骨格の強度を上げなくてはいけなくなります。
材料が一定であれば強度を上げるにはその厚さを厚くするしかありません。
厚さが増せば重量が増えます。
重量が増せば・・・
と堂々巡りになるわけです。
その結果，現在の重力下では陸上外骨格生物のサイズは１ｍ程度が限界といわれているようです。
無論，限界サイズの生物は俊敏に動くことはできませんから，その体を維持できるだけのエサを確保することは難しいと思われます。
それが存在していない理由の一つではないでしょうか。
ですから，アンドロイドであるなら装甲は超軽量の特殊合金製，筋肉も人間の筋力の数十倍の力を生み出す人口筋肉という選択肢もありかと思いますので，そのような条件であれば外骨格のヒューマノイド形態アンドロイドという物が内骨格よりも有利になることも考えられるのではないでしょうか。
あとは体の柔軟性という点でも外骨格は内骨格に劣りますね。

No.2 回答者： 8942 回答日時： 2005/09/19 17:42

素人考えですが、体が大きくなるほど内骨格の方が有利と考えます。

例えば外骨格の場合で、人間あるいはそれ以上の大きな生物を考えると。
でっかい皮袋に内臓や筋肉がギュッって詰め込まれてそれらは飛び散らないように外骨格で固定
されている事になりますが、ちょっと深い傷を体の下の方・・例えば
足の裏をザックリきったとすると。下手をすると出血が止まらないんじゃないかな？
もろに臓物や筋肉や血液の圧力が切り口にかかり、下手すりゃ
その傷から体の臓器もウンチのようにブリブリっとひり出されやしないだろうか？？　
例えばトドやシロナガスクジラが外骨格だとしてそれらを
を紐でつるして最下部をブスっと切り裂いたらそのまま肉体の内容物が
裏返って飛び出てきそうな気がしませんか？

　内骨格の場合は、骨と、外側の外皮の両面から臓器を支えているので、たとえ足の裏を切ったとしても確かに出血は多そうですが、臓物までは出てこないでしょう。そしてそれが直接の致命傷には至る事はないでしょう。
　
　でも私は小さな体には外骨格の方が有利と考えます。
建築物で言えば外骨格は２×４ですよね。（詳しくは知りませんが壁に柱としての機能を持たせる構造ですよね。）
その利点は構造が簡単であり一定の大きさ以下ならそれで十分強度が出せるるという事ではないでしょうか？。　ですので、小さい昆虫などは２×４建築の外骨格のほうが
小さい容積に色々詰め込めるんで単位体積あたり効率が良いのだと思います。

No.1 回答者： 24blackbirds 回答日時： 2005/09/19 12:47

外骨格を持つ最大の生物種って何でしょう？　伊勢エビ？　ダイオウグソクムシ？　海棲の生物でもそれぐらいが限界ということです。

地上ではゴライアス属のハナムグリでしょうか？　いずれも内骨格の哺乳類ならば小型から中型種の範囲ですよね。

タンパク質やキチンを素材とするならこれが大きさの限界なのでしょう。動力を伝えるシステムとしては明らかに内骨格の方が優れています。自動車にしても、シャーシに動力が繋がるシステムになっていませんよね？

防御に関してはアルマジロや亀のように内骨格を持った上に固い殻を持てばよいのです。

ちなみに、小型化を目指すのでしたら外骨格を検討する価値があると思います。重量という三次元のファクターが相対的に低くなるからです。

自信は全くなしですが、哺乳類の最小種より遙かに小さい節足動物が存在することから可能性は大でしょう。