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READING 第96回 基礎 読了 8分

ヤモリが壁にくっつく理由は?吸盤でも、のりでもありません

How Can Geckos Walk on the Ceiling?

Easy Reading|第96回

ヤモリの指の裏には、細かい毛が最大で50万本あり、その先がさらに細かく分かれています。壁にぴったり近づいた分子どうしが引き合う力で、ヤモリは天井も歩けます。くっつき方と、はがし方を、やさしい英文で読みます。

監修:原田高志(原田英語.com)

今日の英文は232語です。窓ガラスにはりついているヤモリ。足の裏に吸盤があるのかと思いきや、そうではありません。何がヤモリを壁にとめているのか、英語で読んで確かめましょう。

英文

How Can Geckos Walk on the Ceiling?

Have you ever seen a gecko walk up a window?

Some geckos can even run across a ceiling.

How do they do it without falling?

You may think they use suction cups or glue.

But scientists found that they use neither.

The secret is on the bottom of their toes.

A gecko's foot can have up to half a million tiny hairs.

Each hair is much thinner than a human hair.

At the end of each hair, there are hundreds of even smaller tips.

These tips can get very, very close to a wall.

When two things are this close, their molecules pull on each other a little.

This weak pull is called the van der Waals force.

One tip pulls only a tiny bit.

But a gecko has about a billion tips, and together they make a strong force.

A single hair can lift an ant.

Then how does a gecko take its feet off again?

It peels its toes off the wall, like a piece of tape.

When a hair is lifted at an angle of about 30 degrees, it lets go easily.

A running gecko sticks and unsticks its feet 15 times a second.

Its feet also clean themselves as it walks.

Scientists have tried to make new sticky materials that work like gecko feet.

Next time you see a gecko on a window, look closely at its toes.

(232 words)

重要語句

語句意味英語の定義
gecko ヤモリ a small lizard that can climb walls and walk on ceilings
ceiling 天井 the inside top part of a room
suction cup 吸盤 a small rubber cup that sticks to a flat surface when you press it
glue のり、接着剤 a sticky liquid used to join things together
neither (2つのうち)どちらも〜ない not one and not the other of two things
molecule 分子 the smallest part of a substance, made of atoms joined together
force 力 a push or a pull
peel はがす、めくる to pull something thin away from a surface
angle 角度 the space between two lines that meet, measured in degrees
unstick (くっついたものを)離す to make something stop sticking to something

全文和訳

ヤモリが窓をのぼっていくのを見たことはありますか。天井を走って横切ることができるヤモリさえいます。ヤモリは、どうやって落ちずにそんなことができるのでしょうか。吸盤やのりを使っている、と思うかもしれません。ところが科学者たちは、そのどちらも使っていないことを突き止めました。秘密は、指の裏側にあります。ヤモリの足1本には、細かい毛が最大で50万本も生えています。その毛の1本1本は、人の髪の毛よりずっと細いのです。毛の先には、さらに小さな先端が何百もついています。この先端は、壁のすぐそばまで、ぴったり近づくことができます。2つのものがここまで近づくと、おたがいの分子が少しだけ引き合います。この弱い引き合う力を、ファンデルワールス力といいます。先端1つが引く力は、ほんのわずかです。けれどもヤモリには先端がおよそ10億もあり、それが合わさると強い力になります。毛たった1本で、アリ1匹を持ち上げられるほどです。では、ヤモリはどうやって足をまた壁から離すのでしょうか。テープをはがすように、指を壁からめくり上げるのです。毛は、およそ30度の角度まで持ち上げられると、すっと離れます。走っているヤモリは、1秒間に15回、足をくっつけたり離したりしています。しかもその足は、歩いているうちに自分できれいになります。科学者たちは、ヤモリの足と同じしくみでくっつく新しい素材を作ろうとしてきました。今度、窓にいるヤモリを見かけたら、その指をよく見てみてください。

コラム:ヤモリの足の仕組み ~くっつくより、はがすほうがむずかしい~

吸盤でも、のりでもない

ヤモリがなぜ壁から落ちないのかは、昔から人の目を引いてきました。2002年に『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』に出た 論文 は、紀元前4世紀にアリストテレスが、ヤモリは頭を下にしても木を上り下りできると書き残していたと紹介しています。

答えが見えてきたのは、2000年のことです。カリフォルニア大学バークレー校などの研究チームが、ヤモリの指の毛1本がくっつく力を初めて測りました。大学の 発表 によると、チームは次の説を1つずつ確かめて、外していきました。

  • ・吸盤:測った力に比べて弱すぎる。しかもヤモリは、空気を抜いた真空の中でも壁にくっつく
  • ・のり:足にのりを出す腺(せん)が無く、壁にのりのあとも残らない
  • ・マジックテープのように引っかける:毛が壁にからんではいない
  • ・静電気:ほかの研究者がすでに否定していた

残ったのが、英文の van der Waals force(ファンデルワールス力)です。分子どうしがごく近づいたときにだけ働く、ふだんは弱すぎて目立たない力です。

動画で見る

ヤモリが壁にくっつく仕組みの動画(題名は「Gecko Grip: It’s Atomic (Really) | Deep Look」) (Deep Look) 科学シリーズ Deep Look の英語の動画です。題名のとおり、ヤモリがくっつく力を原子や分子の大きさから説明しています。

毛1本でアリ1匹

弱い力でも、数が集まれば強くなります。2002年のバークレー校の 発表 によると、ヤモリの足には1本あたり最大50万本の毛があり、毛1本の先は数百から千ほどに枝分かれしています。この先端(spatula、へらのような形)は、幅が10億分の200メートルしかありません。

同じ発表には、こんな数字が並んでいます。

  • ・毛1本で、アリ1匹の重さを持ち上げられる
  • ・10セント硬貨ほどの広さに収まる100万本の毛で、約20キロ(45ポンド)の子どもを持ち上げられる
  • ・すべての毛を一度に使えば、約127キロ(280ポンド)を支えられる

もっとも、2000年の発表によると、ヤモリがふだん使っているのは毛のごく一部です。実験室でガラスに張りつくだけなら、全体の1割もあれば足りるかもしれない、とされています。

本当にすごいのは、はがし方

研究者のケラー・オータムさんは、2000年の発表でこう話しています。「くっつくのは、そんなにむずかしくない。問題は離れることだ」。

走るヤモリは、1秒間に15回、足をくっつけては離しています。発表によると、毛を引っぱるだけでは離れません。ところが毛を約30度の角度まで持ち上げると、先端がすっと離れます。ヤモリは指をめくり上げることで、これをやっています。英文の peels its toes off, like a piece of tape は、この動きのことです。

さらに足は、汚れても自分できれいになります。研究チームが小さな粒で毛をわざと詰まらせたところ、5歩歩いたら、もうきれいになっていたそうです。

明日、テープをはがすときは、まっすぐ引っぱらずに、端からめくってみてください。そして英文の peel と lift を思い出しながら、もう一度声に出して読んでみてください。

確認クイズ

  1. Q1. 本文によると、ヤモリが壁にくっつくのに使っているものはどれか。

  2. Q2. 本文によると、毛の先と壁のあいだで働く「ファンデルワールス力」とはどんな力か。

  3. Q3. 本文によると、ヤモリはどうやって足を壁から離すか。

よくある質問

ヤモリの足には、吸盤があるのですか。

ありません。カリフォルニア大学バークレー校の2000年の発表によると、吸盤では測った力に比べて弱すぎるうえ、ヤモリは真空の中でも壁にくっつきます。くっつく力のもとは、指の裏の細かい毛です。

ヤモリの足の毛は、何本くらいあるのですか。

バークレー校の2002年の発表によると、足1本あたり最大50万本です。毛1本の先は、さらに数百から千ほどに枝分かれしています。

ヤモリは、どうして足をすぐ離せるのですか。

毛をおよそ30度の角度まで持ち上げると、先端が壁から離れるからです。ヤモリはテープをはがすように指をめくり上げ、走るときは1秒間に15回、足をくっつけたり離したりしています。