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生命 どこから?
生ど 11–17ページ
ジャンプしたクジラの周りをカモメが飛んでいる。

だれが最初にデザインしたのか

近年,科学者や技術者たちは,いろいろな植物や動物から学んできました。(ヨブ 12:7,8)生物の造りやデザインを研究し,まねているのです。これはバイオミメティックス(生物模倣技術)と呼ばれる分野で,新製品の開発や既存品の改良を目指しています。以下の例を見ながら,「称賛を受けるべきなのは誰だろうか」と考えてみてください。

クジラのひれから学ぶ

ザトウクジラの胸びれ

航空機の設計者は,ザトウクジラから大きなヒントをもらっているようです。大人のザトウクジラは体重が30㌧ほどで,荷物を積んだ超大型トラックと同じぐらいあります。比較的体が硬く,大きな翼のような胸びれを持っています。体長が12㍍以上もあるのに,水の中では驚くほど機敏です。

研究者たちが特に注目したのは,硬くて大きな体にもかかわらず,とても小回りが利くところです。その秘密は,ひれの形状にありました。ザトウクジラの胸びれの前縁部は,飛行機の滑らかな翼とは違って,でこぼこしています。こぶ状の結節が並んでいるのです。

クジラが泳ぐ時,その結節のおかげで揚力が増し,水の抵抗が減ります。ナチュラル・ヒストリー誌(英語)の説明によると,結節によって渦が生じることで,ひれがかき分ける水の流れがスムーズになります。クジラが急角度で上昇する時も同じです。10

自然界のデザインの特許権は誰のものか。

この発見にはどんな実用化の道があるでしょうか。飛行機の翼にこのデザインを応用すれば,空気の流れを変えるフラップなどの装置を減らせるでしょう。翼の安全性が増し,メンテナンスも楽になるはずです。生体力学の専門家ジョン・ロングは,そう遠くない将来「どのジェット旅客機にも,ザトウクジラのひれにあるようなこぶが付いているだろう」と考えています。11

カモメの翼をまねる

飛行機の翼はもともと鳥の翼をまねたものですが,技術者たちは最近,鳥の翼のデザインを模倣してさらに高度な技術を開発しました。ニュー・サイエンティスト誌(英語)はこう伝えています。「フロリダ大学の研究者たちは,カモメのように空中で静止し,急降下も急上昇もできる,遠隔操作の無人機を試作した」。12

カモメの翼をまねた小型航空機

カモメが見事な曲芸飛行をやってのけるのは,肘関節や肩関節で翼を曲げることができるからです。このしなやかな翼を手本にした「24インチ[約60㌢]の無人試作機は,小型モーターで何本もの金属棒を制御して翼を動かしている」と同誌は述べています。その精巧な翼により,空中で静止したり,高層ビルの谷間を急降下したりすることができます。軍関係者の中には,そうした機動性の高い航空機を開発して,大都市で化学兵器や生物兵器を探索するのに使いたい,と考える人たちもいます。

カモメの脚をまねる

カモメは氷の上に立っていても凍えません。どうやって体温を保っているのでしょうか。秘密は,寒冷地の動物に多く見られる興味深い造りにあります。対向流熱交換と呼ばれるシステムです。

カモメは脚の対向流熱交換システムによって氷の上に立っていられる。

熱が伝わり,体は温かく保たれる。足だけが冷たい。

対向流熱交換とはどういう仕組みでしょうか。例えば,ぴったり並んだ2本のパイプがあるとしましょう。1本には温水を,もう1本には冷水を流します。温水と冷水を同じ方向に流すとしたら,温水の熱はほぼ半分しか冷水に伝わりません。しかし,逆方向に流せば,熱はほぼ全て伝わります。

これと同じ原理で,氷の上に立ったカモメの冷えた足から戻ってくる血液は,脚の熱交換システムによって温められます。このシステムのおかげで,鳥の体温は保たれ,足から熱が放出されずに済むのです。機械工学士および航空技術者であるアーサー・P・フラスは,この仕組みは「世界屈指の高効率の再生式熱交換システム」だと言っています。13 技術者たちはその精巧なデザインに注目し,それをまねてきました。

称賛を受けるべきなのは誰か

ハコフグとコンセプトカー

驚くほど水の抵抗が少なく安定性が高いハコフグのデザインをまねたコンセプトカー。

現在,米国の航空宇宙局(NASA)は,サソリのように歩く多足ロボットを開発中です。フィンランドの技術者たちは,6本脚で障害物を乗り越える巨大な昆虫のようなトラクターを開発しました。また,松かさのように開閉する機能を持つ繊維も製作されています。その繊維は,身に着ける人の体温に合わせて変化します。ある自動車メーカーが開発している車は,驚くほど水の抵抗が少ないハコフグの体をまねたものです。アワビの殻の衝撃吸収性を調べて,軽くて丈夫な防護服を作ろうとしている人たちもいます。

イルカ

イルカのソナーは,人間がまねて作った音波探知機より優れている。

自然界から多くの良いアイデアが得られるため,研究者たちは生物に見られる数々の仕組みをデータベース化し,すでに何千もの情報をそこに登録しています。エコノミスト誌(英語)によると,科学者はこのデータベースを検索して,「デザイン面でぶつかる難問に対する自然からの解決策」を見つけることができます。このデータベースに収められた自然界の種々の仕組みは,生物学的特許と呼ばれています。通常の特許の場合,新しいアイデアや装置を正式に登録した個人や企業が保有者となります。生物学的特許について,エコノミスト誌はこう述べています。「研究者たちは,バイオミメティックスの画期的なデザインを『生物学的特許』と呼ぶことにより,特許権の保有者が実際には自然であるということを強調している」。14

アワビの殻

科学者たちはアワビの殻の衝撃吸収性を研究している。

自然が見事なアイデアの宝庫なのはどうしてでしょうか。多くの研究者は,自然界に見られる精巧な造りは幾億年もの間成功や失敗を繰り返して進化してきた結果である,と言うでしょう。しかし,別の結論に至った研究者もいます。微生物学者のマイケル・J・ベーエは,2005年2月7日付のニューヨーク・タイムズ紙(英語)にこう書きました。「[自然界の]デザインが歴然としているからこそ,次のような単純明快な論理が成り立つ。もし何かがアヒルのように見え,歩き,鳴くなら,強力な反証がない限り,当然それはアヒルだと結論できる」。つまり,ベーエの意見はこうです。「その姿形をしているのが当たり前に思えるからといって,それがデザインされたものであるという事実を見過ごすべきではない」。15

ヤモリの足

ヤモリは分子間力により,つるつるした表面にもへばりつくことができる。

より安全で優れた翼を設計した航空技術者は,称賛を受けるに値します。より快適な衣服の素材や,より優れた乗り物を発明した人も,称賛に値するでしょう。デザインした人の功績を無視してデザインを盗用するなら,犯罪と見なされる場合があります。

では考えてみてください。トップレベルの研究者が,自然界に見られる仕組みを曲がりなりにもまねて技術上の難問を解決したとします。しかし,元になった仕組みは誰かがつくり出したのではなく,進化によって偶然に生じたと考えます。それは筋の通ったことだと思いますか。模倣してできたものに設計者がいるなら,元になったものはどうでしょうか。元々の設計者と,そのデザインをまねてものをつくる人とでは,どちらがより称賛に値するでしょうか。

導き出される結論

自然界に見られるデザインについて考えて,聖書筆者パウロと同じ見方を持つようになった人は少なくありません。パウロはこう書きました。「神の見えない性質は,世界の創造以来明らかです。造られた物を見れば,神が永遠に力を持っていて,確かに神であるということが分かります」。(ローマ 1:19,20)

考えてみましょう

  • 自然界に見られる優れた仕組みは偶然に生じた,という考えは筋が通っていると思いますか。

  • 生物は設計されたように見えるだけだという意見についてはどう思いますか。

円形の巣を作るクモ

だれかが設計?

自然界を模倣したものに設計者がいるなら,元になったものはどうでしょうか。

繊維

  • 糸巻きに巻いてあるケブラー

    人工のもの: ケブラーは,防弾チョッキなどに使われる強靱な人工繊維です。ケブラーの製造には,高温処理と危険な溶剤が必要です。

  • 自然界のもの: 円形の巣を作るクモは7種類の糸を出します。その中で最も強い牽引糸は,木綿より軽く,同じ重さの鋼鉄より丈夫で,ケブラーより強靱です。牽引糸でできたクモの巣をサッカー場ほどの大きさに拡大したとすると,糸の太さが約1㌢,糸の間隔が約4㌢になり,飛んでいるジャンボジェット機を止められるほどです。クモは室温で,水を溶剤として牽引糸を作り出します。

ナビゲーション

  • ジェット機

    人工のもの: 大抵の旅客機は,コンピューターによる自動操縦システムを搭載しています。国をまたぐ長距離の飛行だけでなく,着陸も誘導できるシステムです。ある自動操縦システムの実験で使われたコンピューターは,クレジットカードほどの大きさでした。

  • 自然界のもの: ボールペンの先ほどの大きさの脳を持つオオカバマダラは,太陽を頼りに,カナダから3000㌔も離れたメキシコの小さな森まで旅をします。このチョウのナビゲーションシステムは,太陽の動きに合わせて進路を補正することができます。

レンズ

  • ピンの頭に載せられた人工複眼

    人工のもの: 技術者たちは,直径2.5㍉にも満たない小さなスペースに8500個以上のレンズを収めた人工複眼を開発しました。この人工複眼は,高速動体検知器や超薄型多角カメラに利用できます。

  • 自然界のもの: トンボの複眼1つは,3万個ほどのレンズの集合体です。それらのレンズに映った像が集まって,トンボには広角のモザイク像が見えます。トンボの複眼は,動きを感知する能力が非常に優れています。

    トンボ
    日本語出版物(1954-2026)
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