脚・ひれ・翼はなぜ進化したのか　生き物の「動き」と「形」の４０億年

生物は効率的に移動運動をしなくてはならない。そのためには、ほかならぬ物理法則に適応できるかどうかが重要だ。物理法則はすべての環境に等しく存在し、生物の移動運動の進化、ならびに、その移動運動を可能にする生物の形状に、非常に強い制限を与える。現在の生物たちの形態は、移動運動を司る物理法則と、形態変化を司る進化の法則があやなす４０億年の物語のすえ、できあがった。そこには「法則性」や「因果関係」も見出しうる―。這い、泳ぎ、歩き、飛ぶため、生物はどう形を変えてきたか。移動運動の物理から生物の形の進化を、最新研究で読み解く。

生物は効率的に移動運動をしなくてはならない。
そのためには、ほかならぬ物理法則に適応できるかどうかが重要だ。
物理法則はすべての環境に等しく存在し、生物の移動運動の進化、
ならびに、その移動運動を可能にする生物の形状に、非常に強い制限を与える。
現在の生物たちの形態は、移動運動を司る物理法則と、形態変化を司る
進化の法則があやなす40億年の物語のすえ、できあがった。
そこには「法則性」や「因果関係」も見出しうる――。

這い、泳ぎ、歩き、飛ぶため、生物はどう形を変えてきたか。
移動運動の物理から生物の形の進化を、最新研究で読み解く。

目次

はじめに

同じ物理法則の下、生物はなぜ多様に進化したか
二足歩行から移動運動の起源まで。本書の構成

1 　人間はどのように歩き、走るか

「人はなぜ歩くことができるか」の基礎の基礎
人間や動物の移動運動をどう記録するか
驚異のマシーンとしての脚と足
歩くことと走ることの違いは何か
人間にとって歩行・走行はなぜ重要だったのか

2 　人間の直立二足歩行の起源

チンパンジーはなぜ歩くのが下手なのか
人間の祖先が二足歩行を始めたきっかけとは
化石に残された直立二足歩行の証拠
ついに見つかったルーシー以前のヒト族化石
森のなかで直立二足歩行が進化した理由
樹上で進化した拇指と歩き方

3 　鳥はどのように飛び始めたか

「終端速度」で落下していく生き物たち
揚力はどのように発生するか
そもそもなぜ動物たちは滑空するのか
羽ばたき飛行できる生物が限られる理由
恐竜からどのように鳥が進化したのか
鳥は当初、脚を開いて滑空していた

４　背骨は泳ぐために

背骨がある場合とない場合で動きはどう変わるか
「魚はなぜ泳げるか」をよく考えてみる
魚は揚力を使って泳いでいる
背骨ができる前は何で背中を支えたか
脊索・脊椎の起源や進化を探る

5 　ひれはいかにして肢になったか

陸へ出たがる魚はじつは多い
肢とひれの関係の証拠となった魚の発見
四肢が進化したのは陸上ではなかった
肉鰭綱のひれだけが上陸に成功した理由
空気呼吸する魚もじつは多い
空気呼吸→中立浮力→器用で力強いひれ→陸上へ

6 なぜ動物の多くは左右対称なのか

身体の前後上下を決める仕組み
身体のモジュール構造はどう作られるか
たくさんの肢を効率よく動かす方法「メタクロナール波」
多くの肢をそれぞれ別の形にできるのはなぜか
左右相称動物の爆発的多様化「カンブリア大爆発」
左右相称動物誕生の謎に迫る手がかりの断片
　ほか

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