北海道民は巨人化すべき
セクシャルなストーリーがまとめきらなかったので、今回は温度と動物の大きさの関係をについて紹介したいと思います。
皆さん、「ベルクマンの法則」というのはご存知でしょうか。カール・ベルクマンが1847年に提唱した説で、”恒温動物では、寒いところに行くほど体が大きく、温かいところに行くほど体が小さくなる”というものです。たとえばクマ。東南アジアにいるマレーグマは体長140cmほどですが、本州以南にいるツキノワグマは200cm、北海道以北にいるヒグマでは300cmにもなります。シカなんかもそのようですね。さて、なぜこのような現象が起きるのでしょうか。
これは体温調節と外気温が関係しています。恒温動物とは体内の温度を常に一定に保つことのできる動物の総称です。哺乳類、鳥類がそうですね。一定に保つ理由は、動物体内の酵素活性がもっとも高くなる36－40℃に維持することで、外気温に関係なく活動を可能にするためです。ヒトの体温は通常36－37℃に維持されています。
この維持にはかなりのエネルギーが使われており、体温と外気温に差があるほど必要なエネルギー量が増えていきます。外気温が25℃と0℃の場所では、0℃の場所の方がより多くのエネルギーが必要となるわけです。自然界は常にエネルギーが摂取できるわけではないので、できる限りエネルギー消費を抑えることが重要になります。
では、話を少し戻します。今挙げたエネルギー消費と動物の体の大きさ、これには面白い関係があるのです。
動物がどれだけエネルギーを消費したかは体の大きさにより変わります。当然ですが、大きい動物ほどよりたくさんのエネルギーを消費します。そこで、体の大きさを考慮するためエネルギー効率を用います。エネルギー効率は以下の式で表されます。
エネルギー効率＝（消費したエネルギー量）/（生産したエネルギー量） ・・・(i)
恒温動物では常に体温を一定に保つため、体内では常に熱が生産されています。熱エネルギーは筋肉の運動や代謝など様々な場所・方法により生産されます。細胞単位で生産されるので、その生産量は体重に比例します。
その一方、体表面からは熱がどんどん奪われていきます。そのため、熱消費量は体表面積に比例します。
つまり、体重あたりの体表面積が大きいほどよりエネルギーを消費しやすく、体重あたりの体表面積が小さいほどよりエネルギーを消費しにくいということになります。
ここで一辺rの立方体を考えてみましょう。立方体の重さは体積に比例します。体積はrの3乗です。したがって、（体重）＝（比例定数a）×（rの3乗）となります。
立方体の表面積は6×（rの2乗）です。したがって、（体表面積）＝（比例定数b）×（rの2乗）となります。
具体的にr=1とr=2の立方体を考えると、
r=1のとき、体重＝a、体表面積=b
r=2のとき、体重=8a、体表面積=4bとなるということです。
これを(i)式に当てはめると以下のようになります。
エネルギー効率=｛（比例定数b）×（rの2乗）｝/｛（比例定数a）×（rの3乗）｝
これは、rが大きくなればなるほど、体重あたりの体表面積が小さくなることを表しています。つまり、体長が大きいものほどエネルギーを消費しにくいということです。
さぁ、最初に戻りましょう。寒い地域では気温<<体温となるので熱は奪われやすく、できるだけ熱を消費しないほうが動物にとって有益です。つまり、大型のものほどエネルギー消費（割合）が小さいので有利、というわけですね。このため寒い地域ほど大型化が進んだといわれています。
逆に、暖かい地域ではエネルギー消費（割合）が大きくなり、これはこれで効率よく放熱ができると考えられるので、暖かい地域ほど小型化が進むと考えられています。
そんなわけで、寒大暖小があるべき姿といえます。グローバル化が進む世の中、出身地と身長の関係は成り立たないことは承知ですが、北海道民の身長が高く、沖縄県民の身長が小さければちょっとうれしいですね。