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2012/11/18

選挙制度と6本肢

なんだかなぁ。
来月衆議院議員選挙かぁ。

なんだかTVでニュースを観ているとイヤになってしまうのである。

政治が民意を反映しない理由は、選挙制度にあるのではないか。

きっと、選挙を次のようにすると、ものすごく良くなるのではないか。

(1)小選挙区制はやめて、全国区だけにする。
これで、一票の格差はなくなるし、「地盤」も無意味となる。

(2)組織票を禁止する。
要するに、既得権益を守るために投票する人が多いから、政治が腐敗するのだし、危険なモノもなくならないのだ。

(3)当選させたい人を選ぶのではなく、当選させたくない人を選ぶ。
2007年の記事「選挙制度を変える」を参照。

選挙制度について考えていると脳みそが腐りそうなので、もっと有益そうな、「肢の数」について考えてみた。

映画『アバター』には6本肢のケモノが出てくる。

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草原やジャングルを走るケモノは4本肢で充分なんじゃないか?
なんて考えていて、「なぜ昆虫は6本肢なのか?」という問いに答える仮説を思い付いた。


SF映画『アバター』の舞台となっている衛星パンドラに生息するケモノは、みな6本肢である。
だが、地球上のケモノ、つまり陸生の哺乳類は例外なく4本肢である。

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哺乳類を含む陸生脊椎動物の四肢は、魚の胸鰭と腹鰭が変化したものだ。
数億年前、陸に上がった魚の肢が4本だったから、カエルもトカゲもネズミもイヌもウマも、みな4本肢なのである。

イヌやウマのように、陸上を駆ける動物の歩き方を考えてみよう。

四足歩行

次の図は、四足歩行のシミュレーションである(クリックして別ウィンドウでGIF動画を表示)。

Tetrapods

とっとと歩く「動歩行」では、4本の肢のうち、2本の肢を地面に付け、あとの2本を動かしている。

Tetrapod2

対角線上の一対の肢で交互に地面を蹴って進む。

Tetrapod4

ということで、肢は4本あれば地上を歩いたり走ったりするには充分であり、6本だと過剰なのではないか?

六足歩行

6本肢の歩行では、足運びはどうなっているのか?
地球上には6本肢のケモノがいないので、昆虫の6本肢の場合の動歩行の状態を見てみよう(クリックして別ウィンドウでGIF動画を表示)。

Hexapods

実際の昆虫の動きは早すぎる場合が多いので、またまたシミュレーションで示す。

Hexapod2

6本の肢のうち3本の肢を地面に付け、あとの3本を動かしている。

Hexapod4

常に3本の肢が地面に付いている状態の場合、常に重心を三点の中に置くことができ、コケることがない。
そこで、六足歩行ロボットは、わりと作りやすい。

だが、陸上を歩行するなら肢は6本も必要ない。
4本で充分なのに、2本余分の肢を形成し維持するコスト、余分な2本の肢をコントロールするための神経系を形成し維持するコストを負担しようとする生物はいない。

進化とは、低コストで環境に適応する過程でもあるから、「陸上を歩行する」ことだけを考えると、6本肢でスタートした動物も、長い年月の間に4本肢になるのではないか。

昆虫が6本肢である理由(仮説)

では、なぜ昆虫は6本肢なのか?

一つの仮説は、昆虫は「陸上を歩行する」より花や葉や枝に「とまる」ことが多いので、6本肢のほうが安定している、というものだ。

とくに次の写真のクマゼミ(の幼虫の抜け殻)のように、重さのある昆虫の場合、しっかりホールドしつつ移動するには、安定感があるだろう。

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とくにセミの幼虫の場合、羽化するときに脱皮して出てきた成虫が思いっきり反り返るから、その重さを支えなくてはならないし。

しかし、チョウくらいに体が軽い昆虫の中には、肢の数を減らすように進化したものもいる。

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写真のツマグロヒョウモンやヒメアカタテハなど、タテハチョウの仲間をよく見ると、4本肢であることがわかる。

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さらに体の軽いハエやアリの場合、「しっかりホールド」することはまったく重要ではないはずだ。
ミリメートルサイズの世界では、重力よりも静電気的な引力のほうが大きく作用するのだ。

そこでハエは、静電気で壁にくっついてしまう3本の足先を引っぺがすために、残りの3本の肢で踏ん張らなくてはならないのではないか?

もちろん、死ぬと壁や天井から落ちるから、重力に拮抗して足先を吸いつけるほどの引力はないのだろうが。
それでも、平面に近づけるとぺたっとくっついてします足先を引っぺがしつつ、壁や天井を走りまわるには、6本の肢が必要なのではないか。

……というのがもう一つの仮説である。
ワシは計算が苦手なので思考実験もここまで。
誰か、計算してもらえないだろうか。

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