[ December 21, 2021 1.17 am AEDT ] – Tsubamé、8歳、ロンドン、イギリス
[ 答えてくれる先生 ]
ルイーズジェントル
ノッティンガムトレント大学野生生物保護上級講師
ほとんどの動物が天井を歩くことができない理由は、重力と呼ばれる力によるものです。重力はすべてのものを地球に引き下げます。したがって、ジャンプすると、引き下げられます。
この力は、何かからぶら下がっている場合にも私たちを引き下ろそうとします。したがって、落下せずに何かからぶら下がるためには、しっかりと保持する必要があります。
さて、壁や天井は私たちには本当に滑らかに見えますが、実際にはたくさんの小さな穴や隙間で覆われています。アリやクモなどの小動物は足が非常に小さく、足や足裏に数十万本の髪の毛や剛毛があることがよくあります。
これらの髪の毛や剛毛は、壁の穴や隙間に収まります。天井は昆虫のクライミングウォールに少し似ています。たくさんの髪の毛を使って、かたまりやでこぼこをつかみ、くっついたままにすることができます。
しっかりつかまる
ただし、それだけではありません。昆虫は「ファンデルワールスの 力」 “van der Waals force” と呼ばれるものを使用して天井に付着します。これは、昆虫の足の先にある微細な毛のような小さな分子が、他の分子に非常に接近してくっついているとき働く力です。
壁に足を乗せた場合、壁との間に常に小さな隙間ができるので、くっつくことができません。ただし、足が小さい小さな昆虫が髪の毛を壁に押し付けると、髪の毛の分子が壁の分子に付着する可能性があります。
べたつきは弱いですが、壁に十分な毛が付着していれば、虫を天井に留めるのに十分です。付着は分子の力で発生するため、虫は濡れていても乾いても表面に付着し、ガラスなどの非常に滑らかな表面にも付着する可能性があります。
また、これらの動物はすべて非常に小さくて軽いです。軽い動物は、天井から引き離すために作用する重力が低くなります。ファンデルワールスの力の粘着性は重力よりも強力なので、虫がくっつきます。
昆虫の足の髪の毛と剛毛は表面積を増やし、昆虫が天井にくっつくためのより大きな足を与えます。これにより、昆虫は非常に上手に持ちこたえることができます。
接着剤のようにくっつける
一部の昆虫は、それぞれの髪の毛の端から、砂糖や油から作られた粘着性の物質を生成することもできます。これは接着剤のように機能し、壁や天井にとどまるためのより優れた粘着力を与えます。実際、ハエが歩いた場所をよく見ると、粘着性の接着剤から小さな脂っこい足跡が見えるかもしれません。
ほとんどの昆虫はまた、足の先に爪があります。これらの爪は物をつかむのに役立ちますが、爪は昆虫が永久に表面に付着するのを防ぎます。虫が爪を押し下げると、少しひねって足を表面から離し、歩き回ることができます。
壁や天井を歩くことができるのは昆虫だけではありません。ヤモリやアマガエルなどの一部の爬虫類や両生類は、天井に「くっつく」ことがあります。これは通常、同じ原則によるものです。粘着領域を増やすための巨大なつま先、たくさんの小さな毛、そして粘着性の粘液の分泌です。
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation から再発行されています。日本語訳はarchive4kids(Koichi Ikenoue)の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
