カエルは 自分の身長の５０倍以上飛べるのに 人間が飛べないのは 何でですか？

カエルは自分の身長より５０倍以上飛べます。

カブトムシは自分の体重の何十倍も運べます。

人間やサルなどの動物はどんなに頑張っても昆虫の足元にも及びません。

なぜなのでしょうか？

No.4 ベストアンサー 回答者： chaff 回答日時： 2006/01/29 01:27

詳しい人の説明がつけばいいのですが....

まず、動物の筋肉の「強さ」はその筋肉の断面積にだいたい比例するのだそうです。

仮に10cm×10cm×10cm=100立方cmの体積を持つ動物がいたとして、
その体重を100gとします。
なおかつその動物の足は半径5cmの円形とします。
足の断面積は5cm×5cm×3.14=78.5cm平方cmです。
（↑どんな動物かは詮索しないように!)

次に、その動物と同じ形で寸法だけがちょうど二倍になっている動物がいるとします。
体積は、20cm×20cm×20cm=800立方cmです。
体重は体積に比例するとして、その動物の体重は
100g×(800/100)=800g で８倍の目方を持つことになります。
一方、足は半径10cmの円形となりますから、足の断面積は10cm×10cm×3.14=314cm平方cmです。足の断面積は４倍です。

つまり、動物というのはその寸法が２倍になっただけで体重は８倍にふえるにも関わらず、筋肉の強さは４倍にしかなりません。
これでは相対的に小さい奴よりもジャンプ力は弱くなってしまいますね。

寸法が１０倍になれば、体重は１０００倍/筋肉は１００倍...
寸法が２０倍になれば、体重は８０００倍/筋肉は４００倍...
その差はどんどん開いていきます。

要するに、カエルや昆虫の持つ「体を支える力」は体が小さい方が有利であって、体が大きくなればなるほど苦しくなってくるわけです。

どうでしょうかね？

No.10 回答者： peror 回答日時： 2006/01/31 20:16

　chaff様たちが記載している、体積と筋肉の横断面積の関係や、骨格や翼の強度が断面積に比例し、これと体重との関係が最大の理由かと思います。

加えて、昆虫の話ですと、筋肉は、脊椎動物より、かなり、効率がよくできている点があります。蚤の跳ねるのに使用している筋肉は、特に優れているようです。

No.9 回答者： chaff 回答日時： 2006/01/29 10:42

#4です。

"0"をいっこ間違えましたね。あと単位もなんか変でした。

>仮に10cm×10cm×10cm=100立方cmの体積を持つ動物がいたとして、
仮に10cm×10cm×10cm=1000立方cmの体積を持つ動物がいたとして、

>足の断面積は5cm×5cm×3.14=78.5cm平方cmです。
足の断面積は5cm×5cm×3.14=78.5平方cmです。

>体積は、20cm×20cm×20cm=800立方cmです。
体積は、20cm×20cm×20cm=8000立方cmです。

>100g×(800/100)=800g で８倍の目方を持つことになります。
100g×(8000/1000)=800g で８倍の目方を持つことになります。

>一方、足は半径10cmの円形となりますから、足の断面積は10cm×10cm×3.14=314cm平方cmです。
一方、足は半径10cmの円形となりますから、足の断面積は10cm×10cm×3.14=314平方cmです。

ごめんなさい。訂正します。

No.8 回答者： z-knight 回答日時： 2006/01/29 02:07

こんにちは

昆虫やカエルは小さいからです。

仮に蝶を人間ほどの大きさに巨大化させてみると、そのままでは自分の重さで蝶は飛べません。飛ぶためにはより筋肉をつける必要があります。しかし、筋肉をつけると体重はさらに重くなります。そして飛ぶのがさらに困難になります。
このバランスを取るには体を小さくして少ない筋肉で体を支えるようにするのが一番です。
そのため、コウモリや羽ばたく鳥類は小型でダチョウなどの大型鳥類は飛びません。


…と、ファーブル昆虫記かなんかのあとがきに書いてありました。

No.7 回答者： hikki-hikki 回答日時： 2006/01/29 01:43

　人間は他の動物より大きい脳をもつことによって、飛行機を作って飛び・重機を使って自分の体重の何十倍の物も運べるようになったのです。

　小さなカラダに大きなパワーを得るには内骨格（人間を含む哺乳類など）より外骨格（昆虫・甲殻類）が良いそうです。

No.6 回答者： satotu-a 回答日時： 2006/01/29 01:41

機能的には先にお答えの出たとおりですが、なぜ人間がそういった能力を持っていないかは進化する過程で「必要ない」と判断されたからなんでしょうね。

高く飛ぶこと、ものすごく重いものを持ち上げることよりも高度な知識を持つことや指先を器用に扱うことのほうが優先されたのでしょうね。

No.5 回答者： Interest 回答日時： 2006/01/29 01:34

簡単に言えば、「体の大きさ」と「筋力と体重の比率」に秘密があります。

筋力は筋肉の断面積の広さに比例しますから、体が２倍大きくなれば筋肉の断面積は４倍になり、筋力も４倍になる。
一方、体の大きさが２倍になると体重は８倍ですから、体が大きくなればなるほど、筋力／体重比が低下します。

だから、ノミやアリなど小さな生き物がスーパーパワーを発揮できるわけです。

No.3 回答者： ren96 回答日時： 2006/01/29 01:02

「小さなカラダに大きなパワー」ってやつですね！？＾＾

カエルは、カラダを見てみると足だけ長いですよね。
それがうまい具合にバネのような役割を果たしているんだと思います。もし足が短いカエルがいたら、その子はあまり飛べないと思います。

私も「筋肉」が関係しているからだと思います。
でもどっかの博士が開発した変なバネのついたクツみたいなモノを履けば、それなりにジャンプ力は上がります（笑）

No.2 回答者： omen_riderman 回答日時： 2006/01/29 00:42

体の大きさの割に筋力がないんですよ。

まぁそれを言い出したら、
マグロの泳ぐスピードに勝てる人間はいないですしね。

No.1 回答者： chihiroppe 回答日時： 2006/01/29 00:38

たぶん 体重に対する筋肉の割合が関係しているのでしょうね