もう十年以上も前のことになるが、私は『人間・アリ・象−動物と大きさ−』（Ｐ.Ｋ.ウェイル著、今泉吉典訳、福音館)という子供向けの本を読んで、他の本にない感動をおぼえた。わずか百ページほどで、その中味はほとんどが大きな絵でいっぱいだから、読むのにそれほど時間を要しない。しかし内容はかなり程度が高く、読みながらつい考えさせられてしまった。こんな見方もあったのかと思うほど、おどろくほど物を見る視点が新鮮でユニークなのである。
この世界にすんでいるあらゆる生物の大きさは、大きなものはシロナガスクジラから小さな微生物にいたるまでずいぶん変化がある。それなのに、どうして人間の大きさは、だいたい決まっているのだろうか。『ガリバー旅行記』にでてくるような小人や巨人はなぜいないのか。
この問題を考えるとき、この本の作者はたった一つの視点−ものの体積と表面積の関係−に注目する。ある立方体のそれぞれの辺を10倍に拡大してみよう。このとき拡大した立方体の表面積や体積はもとの何倍になるのだろうか。
表面積は 10×10倍＝100倍
体積は 10×10×10倍＝1000倍
このように物の長さと面積と体積の関係は、面積は長さの２乗に、体積は長さの３乗にいつも比例する。このことは小学校上級生以上であれば誰でもわかるあたりまえのことである。この本の新鮮さは、このあたりまえのことを使って、アリはどうして自分より数倍も大きなものひっぱって歩けるのか、ノミはどうしてあんなにジャンプできるのか、ネズミはどうしてあんなに餌を食いあさるのか、クジラが海に住んでいるのはどうしてかなど、様々な生物の生活を見直させてくれるからであろう。面積と体積のたったこれだけの関係から、こんなにもうまく納得のいく説明ができるということは私にとっては大変な驚きであった。
ガリバーの10倍の背の高さの巨人がいたとしよう。巨人の体重は1000倍。しかし、それを支える足の裏の面積は100倍にしかふえない。つまり大きくなればなるほど体重がふえる割には面積がふえていかないのである。やがて自分の体重を足で支えきれなくなってしまう。シロナガスクジラなどはその典型で、海に入って浮力で自分の身体を支えるようになったというのである。
ガリバーの１/10の身長の小人がいたとしよう。小人の体重は1/1000に減る。ところが筋肉の力は断面積に比例するので1/100にしか減らない。つまり、体重の減り方に比べて筋肉の力の減り方の方が10倍少ないわけである。ガリバーが人間一人を持ち上げることができるとすれば、小人は10人もの小人を持ち上げられるのである。アリが自分よりずいぶん大きなものをせっせと運ぶのもこのためである。こんなふうに考えていくと、ノミが自分の身長の何百倍もジャンプできる理由もみごとに説明できてしまう。
体温と食べものの関係はどうだろう。熱はたえず身体の全表面から逃げていく。身長が1/10の小人の体重は1/1000に減るが、表面積は1/100にしか減らない。小さくなればなるほど体重にたいして表面積の割合が大きくなって熱がよく逃げる。だから、食べることによってたえず逃げる熱を補給してやらなくてはならない。人間は一日に3回食事をするだけでいいが、小人は体重当たりになおすと実に人間の10倍も食べなければならない。ネズミがたえず食べものをくいあさるのはこのためだという。もし私たちがネズミのように一日数十回も食べなくてはならないとしたら四六時中食べるばかりで他に何もできなくなってしまうだろう。私たちに、本を読んだり書いたりする時間がたっぷりあって人類の文化を作ってこれたのも、私たちの身体が大きすぎも小さすぎもせず、ちょうどそれに適した大きさだったからだというわけである。
この本はおよそこのようなことをいっているのであるが、つい最近こんなことを知った。日本のサルは寒い北に行くほど大きく、南に行くほど小さいというのである。サルばかりかシカやイノシシもそうだという。やはり、寒い地方にすむ動物は自分の身体を大きくし、体重に対する表面積の割合を小さくすることによって熱の放出を防いでいるわけである。最近，中日新聞に北国の人間の方が平均身長が高いと載っていたが人間も例外ではないようだ。
この本を読んで以来、自分でこんなことも考えてみた。ひょっとして恐竜絶滅の理由も案外こんなところにあったのかもしれないと。カエルなどの両生類にあまり大きなものがいないのもこのためかもしれない。なぜなら両生類は皮膚呼吸することで有名な動物である。大きくなればそれだけ皮膚の表面積の割合が小さくなって皮膚呼吸がしにくくなるからである。
またこんなことも考えるようになった。大きなビルディングが立ち並んでいるのを見て、きっと基礎工事にはこの面積と体積の関係がきちんと考えてなければならないぞとか、よく川や海の堤防を調べるのに、小さな模型を作って水流実験がなされるが、こうした実験は"単に小さくした"だけではないことに一番注意を要するのだと思うようになった。(実は、材料が全く同じなら模型より実物の方が壊れやすいと、すでに300年前にガリレオが指摘している)まさにこの本は、私の思考を次々と広げてくれる本であった。
子供向けの科学の本にはすごくいいものがある。私が気にいっているのは、子供向けの本というのは、たとえ程度が高くても、子供にわかることを最大のねらいとしていることである。本を読む以上わからなければ意味がない。残念ながら自然科学の本は専門的になればなるほど誰にもわかるようには書かれていない。専門家でない人が科学の面白さを知りたいと思ったら子供向けの本が一番いいように思う。
もう一つ気にいっているのは、いいたいことをむしろ単純にしてズバリといってくれることである。しかもいいたいことが一つか二つでそれをふくらませるように肉づけしてあるものが多い。それだけに子供向けの本というのは、目のつけどろによってその本の良否がきまってしまう。いいものは子供にとっていいだけでなく、大人にとってもいいのだと思う。高校の図書館には子供向けの本などおいてないのが普通であるが、置いておいても少しもおかしくないように思う。それに子供向けだけでなく、大人向けにもこのような趣旨の本はでてこないものだろうか。
子供向けの本は、なによりも気楽に読めることがよい。そして自分の好きなようにイメージがふくらませられるのがうれしい。
仮説実験授業を作りだした板倉聖宣という人がいる。彼の書いた子供向けの本はほとんどすべてが面白い。『ジャガイモの花と実』（福音館）をはじめ『ぼくらはガリレオ』（岩波）、『科学的とはどういうことか』（仮説社）、『いたずらはかせのかがくの本』シリーズ全11巻(国土社)など、私自身大変感動した本である。彼の本が面白いのはきっとこれまで述べてきたような趣旨をきちんと貫いているからではないかと思う。
あれこれ本の名前を上げだせばきりがないので、私が感動し、ぜひすすめたい本を一冊だけあげておきたい。イリーンの『人間の歴史』(岩波少年少女文庫)である。人間が他の動物と違ってどんなにすばらしい動物であるかを思い知らせてくれる本であった。
(飯田 洋治）