動物・植物ビミョー

「動物の心臓は一生で約10億回打つ」法則はどこまで本当? ネズミもゾウも同じ回数説を検証

「動物の心臓は一生で約10億回打つ」法則はどこまで本当? ネズミもゾウも同じ回数説を検証

読む前に予想してみよう!

人間の心臓が一生でうつ回数は、ほかの哺乳類の平均とほぼ同じ約10億回である

研究カード(どんな研究?)
対象
哺乳類の多くの種のデータ
規模
種間比較(文献データの集計)
研究の種類
比較生理学の分析・理論モデル・総説
確かさ
★★☆☆☆
3秒でわかる

哺乳類では「心拍数×寿命」がおおむね一定で、平均は一生に約7億〜10億回。ただし桁の範囲内の話で、人間や鳥は大きく外れる。心拍を減らせば長生き、ではない。

ひとことで言うとネズミもゾウも、心臓が一生でうつ回数はだいたい同じくらい。でも例外も!

もくじ
  1. 哺乳類の平均は「一生で約7億回」
  2. 背後にある「体の大きさのルール」
  3. でも人間は「約30億回」で大きく外れる
  4. まとめ

ハツカネズミの心臓は、1分間に600回前後も打ちます。いっぽうゾウは30回前後。同じ哺乳類なのに、20倍もの差があります。

ところが、ここに寿命をかけ算すると、不思議なことが起こります。ネズミは2〜3年、ゾウは数十年。結果として、一生のあいだに心臓が打つ回数は、どちらも同じくらいになるのです。

日本でも『ゾウの時間 ネズミの時間』(本川達雄、1992年)で広く知られるようになった、この「心拍数の法則」。どこまで本当なのでしょうか。

01哺乳類の平均は「一生で約7億回」

ざっと計算してみましょう。

  • ハツカネズミ:600回/分 × 2年 = 約6億回
  • ゾウ:30回/分 × 60年 = 約9億回

たしかに、同じくらいの数字になります。

02背後にある「体の大きさのルール」

なぜこうなるのでしょう。カギは代謝、つまり体がエネルギーを使うペースです。

1932年、スイス生まれの研究者クライバー(Kleiber)は、動物が使うエネルギーの量が、体重の4分の3乗に比例することを見つけました。体が大きいほど、体重1kgあたりのエネルギー消費は小さくなる。小さな動物は、体の割に猛スピードで生きているのです。

1997年には、ウェスト(West)さんらが、血管のような枝分かれするネットワークで物質を運ぶ仕組みから、この「4分の3乗」を理論的に導くモデルを発表しました(『Science』)。心拍数は、この代謝のペースを映す目印のようなものだと考えられています。

小さい動物ほど、体の割に“速いペース”で生きている
小さい動物ほど、体の割に“速いペース”で生きている

03でも人間は「約30億回」で大きく外れる

ここで人間を計算してみます。

  • 人:70回/分 × 80年 = 約30億回

哺乳類の平均の3〜4倍。医療や栄養のおかげもあり、人間は法則から大きく外れています。

さらに鳥は、同じくらいの大きさの哺乳類より心拍数も代謝も高いのに、ずっと長生きです。2005年に代謝と寿命の関係をまとめたスピークマン(Speakman)さんの総説でも、「代謝が速いほど早く老ける」という古典的な考え(生命速度説)は、鳥と哺乳類を比べると合わないなど問題が多く、現在では支持を失っていると整理されています。

04まとめ

「どの哺乳類も、一生の心拍数はだいたい同じ」は、ケタが合う程度の“ざっくりした法則”としては本当です。でも人間や鳥のような大きな例外があり、「心拍の回数で寿命が決まっている」と考えるのは言いすぎでした。

それでも、ネズミとゾウがそれぞれのペースで、同じくらいの“鼓動の物語”を生きていると思うと、ちょっと胸が熱くなりませんか。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerSmall animals have fast heartbeats, and large animals have slow ones. 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

Small animals have fast heartbeats, and large animals have slow ones. A mouse's heart beats about 600 times a minute, while an elephant's beats about 30 times. However, when heart rate is multiplied by lifespan, the total number of heartbeats in a lifetime is roughly similar.

In 1997, a researcher calculated that mammals average about 730 million heartbeats in a lifetime. This pattern may be related to metabolism, the speed at which the body uses energy. There are big exceptions, though. A human with 70 beats a minute who lives 80 years has about 3 billion heartbeats, and birds live much longer than mammals of similar size.

107 words ・ CEFR B1

和訳を見る

小さな動物は心拍が速く、大きな動物は遅いものです。ネズミの心臓は1分間に約600回打ち、ゾウは約30回です。しかし心拍数に寿命をかけると、一生の心拍の合計はおおよそ似た数になります。

1997年、ある研究者は、哺乳類の一生の心拍数は平均約7億3000万回だと計算しました。このパターンは、体がエネルギーを使う速さである代謝と関係しているのかもしれません。それでも大きな例外があります。1分間に70回の心拍で80年生きる人は約30億回になり、また鳥は同じくらいの大きさの哺乳類よりずっと長生きなのです。

4択リーディングクイズ

Q1. What is the passage mainly about?

Q2. About how many heartbeats does an average mammal have in a lifetime?

Q3. Which statement would the author most likely agree with?

重要単語

  • heart rateB1
    名詞(句)心拍数A mouse has a very high heart rate. rate は「割合・速度」。resting heart rate「安静時心拍数」。birth rate(出生率)なども同じ rate。
  • lifespanB2
    名詞寿命Larger animals tend to have a longer lifespan. life+span(期間)。life expectancy(平均余命)と並んで頻出。
  • metabolismB2
    名詞代謝Small animals have a fast metabolism for their size. ギリシャ語「変化」から。形容詞 metabolic。「メタボ」は metabolic syndrome の略。
  • scalingC1
    名詞(体の大きさに応じた)比例関係、スケーリングBiological scaling laws link size and energy use. scale(規模・目盛り)の派生語。on a large scale「大規模に」も入試頻出。
  • exceptionB1
    名詞例外Humans are an exception to the rule. except(~を除いて)の名詞形。with the exception of ~「~を除いて」。exceptional は「並外れた」。
  • order of magnitudeC1
    名詞(句)桁(10倍単位の規模)The numbers are similar within an order of magnitude. magnitude は「大きさ・規模(地震のマグニチュードも)」。an order of magnitude larger「1桁大きい」。
  • convergeC1
    動詞収束する、一点に集まるThe lifetime totals converge on a similar number. con-(共に)+verge(傾く)。反対語は diverge(分かれる)。

動画でもっと知る

ネズミの心拍は1分600回前後、ゾウは30回前後。でも寿命をかけると、一生の心拍数はどちらも数億〜10億回ほどで似てくる。ただし人間は約30億回で大きく外れる。法則は“ざっくり”だった。

押すと「マジかリスト」に保存されます

出典・参考文献(4件)タップで表示
  1. Levine (1997) Rest heart rate and life expectancy, Journal of the American College of Cardiologypubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Speakman (2005) Body size, energy metabolism and lifespan, Journal of Experimental Biologydoi.org
  3. West, Brown & Enquist (1997) A General Model for the Origin of Allometric Scaling Laws in Biology, Sciencedoi.org
  4. Kleiber (1932) Body size and metabolism, Hilgardiadoi.org