プリンキピア

第33章動物の体：基本的な形態と機能

Section Summaryこの節のまとめ

Animal bodies come in a variety of sizes and shapes. Limits on animal size and shape include impacts to their movement. Diffusion affects their size and development. Bioenergetics describes how animals use and obtain energy in relation to their body size, activity level, and environment.
動物の体には、さまざまな大きさや形がある。その大きさや形への制約には、運動への影響が含まれる。拡散は、動物の大きさと発達に影響する。生体エネルギー学は、体の大きさ、活動水準、環境との関係から、動物がエネルギーをどう得て使うかを扱う。

Review Questions確認問題

Exercises 1–8練習問題 1–8
Exercise 1問題 1
Which type of animal maintains a constant internal body temperature?
体内温度を一定に維持するのは、どの種類の動物か。
  1. endotherm
    内温動物
  2. ectotherm
    外温動物
  3. coelomate
    真体腔動物
  4. mesoderm
    中胚葉
Solution解き方
A
A
Exercise 2問題 2
The symmetry found in animals that move swiftly is ________.
素早く動く動物に見られる対称性は、________である。
  1. radial
    放射相称
  2. bilateral
    左右相称
  3. sequential
    順次的な対称性
  4. interrupted
    途切れた対称性
Solution解き方
B
B
Exercise 3問題 3
What term describes the condition of a desert mouse that lowers its metabolic rate and “sleeps” during the hot day?
砂漠のネズミが、暑い日中に代謝率を下げて「眠る」状態を、何というか。
  1. turgid
    膨圧のある状態
  2. hibernation
    冬眠
  3. estivation
    夏眠
  4. normal sleep pattern
    通常の睡眠パターン
Solution解き方
C
C
Exercise 4問題 4
A plane that divides an animal into equal right and left portions is ________.
動物を左右の等しい部分に分ける面は、________である。
  1. diagonal
    対角面
  2. midsagittal
    正中矢状面
  3. coronal
    冠状面
  4. transverse
    横断面
Solution解き方
B
B
Exercise 5問題 5
A plane that divides an animal into dorsal and ventral portions is ________.
動物を背側と腹側に分ける面は、________である。
  1. sagittal
    矢状面
  2. midsagittal
    正中矢状面
  3. coronal
    冠状面
  4. transverse
    横断面
Solution解き方
D
D
Exercise 6問題 6
The pleural cavity is a part of which cavity?
胸膜腔は、どの腔の一部か。
  1. dorsal cavity
    背側体腔
  2. thoracic cavity
    胸腔
  3. abdominal cavity
    腹腔
  4. pericardial cavity
    心膜腔
Solution解き方
B
B
Exercise 7問題 7
How could the increasing global temperature associated with climate change impact ectotherms?
気候変動に伴う地球全体の気温上昇は、外温動物にどのような影響を及ぼす可能性があるか。
  1. Ectotherm diversity will decrease in cool regions.
    涼しい地域では、外温動物の多様性が低下する。
  2. Ectotherms will be able to be active all day in the tropics.
    熱帯では、外温動物が一日中活動できるようになる。
  3. Ectotherms will have to expend more energy to cool their body temperatures.
    外温動物は体温を下げるために、より多くのエネルギーを費やさなければならなくなる。
  4. Ectotherms will be able to expand into new habitats.
    外温動物は新しい生息地へ進出できるようになる。
Solution解き方
D
D
Exercise 8問題 8
Although most animals are bilaterally symmetrical, a few exhibit radial symmetry. What is an advantage of radial symmetry?
大部分の動物は左右相称だが、一部は放射相称を示す。放射相称の利点は何か。
  1. It confuses predators.
    捕食者を混乱させる。
  2. It allows the animal to gather food from all sides.
    あらゆる方向から食物を集められる。
  3. It allows the animal to undergo rapid, purposeful movement in any direction.
    どの方向にも、素早く目的に沿って移動できる。
  4. It lets an animal use its dorsal surface to sense its environment.
    背側の表面で環境を感知できる。
Solution解き方
B
B

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 9–12練習問題 9–12
Exercise 9問題 9
How does diffusion limit the size of an organism? How is this counteracted?
拡散は生物の大きさをどう制限するか。その制限にはどう対処できるか。
Solution解き方
Diffusion is effective over a very short distance. If a cell exceeds this distance in its size, the center of the cell cannot get adequate nutrients nor can it expel enough waste to survive. To compensate for this, cells can loosely adhere to each other in a liquid medium, or develop into multi-celled organisms that use circulatory and respiratory systems to deliver nutrients and remove wastes.
拡散が効果を発揮するのは、ごく短い距離に限られる。細胞の大きさがその距離を超えると、中央は生存に十分な栄養分を得られず、老廃物も十分に排出できない。これを補うために、液体中で細胞同士が緩く付着したり、循環系や呼吸系を使って栄養分を届け、老廃物を除去する多細胞生物へ発達したりできる。
Exercise 10問題 10
What is the relationship between BMR and body size? Why?
BMRと体の大きさには、どのような関係があるか。それはなぜか。
Solution解き方
Basal Metabolic Rate is an expression of the metabolic processes that occur to maintain an individual’s functioning and body temperature. Smaller bodied animals have a relatively large surface area compared to a much larger animal. The large animal’s large surface area leads to increased heat loss that the animal must compensate for, resulting in a higher BMR. A small animal, having less relative surface area, does not lose as much heat and has a correspondingly lower BMR.
基礎代謝率は、個体の機能と体温を維持するために起こる代謝過程を表す。小さな動物は、はるかに大きな動物と比べて、相対的に大きな表面積をもつ。大型動物の大きな表面積は熱損失を増やすため、動物はそれを補わなければならず、BMRが高くなる。相対的な表面積が小さい小型動物は、それほど多くの熱を失わず、それに応じてBMRも低い。
Exercise 11問題 11
Explain how using an open circulatory system constrains the size of animals.
開放循環系を使うことが、動物の大きさをどのように制約するかを説明しなさい。
Solution解き方
In an open circulatory system, the heart(s) pump blood into an open cavity, bathing the tissues. As the blood diffuses through the tissue space, it delivers nutrients in exchange for receiving metabolic wastes. The blood then diffuses back to the heart to be pumped again. However, since this system relies on diffusion, the size of animals that use an open circulatory system is limited to fairly small volumes so that the blood can diffuse rapidly enough to efficiently exchange molecules with the tissues.
開放循環系では、心臓が血液を開いた体腔へ送り出し、組織を浸す。血液は組織間隙を拡散する間に、栄養分を届け、代謝老廃物を受け取る。その後、心臓へ拡散して戻り、再び送り出される。しかし、この系は拡散に依存するため、それを使う動物の体積はかなり小さく制限される。血液が十分に速く拡散して、組織と効率よく分子を交換できる必要があるからである。
Exercise 12問題 12
Describe one key environmental constraint for ectotherms and one for endotherms. Why are they limited by different factors?
外温動物と内温動物について、環境による主な制約を一つずつ述べなさい。異なる要因によって制限されるのはなぜか。
Solution解き方
Endotherms are constrained by the availability of food sources in the environment, while the temperature range in a geographic area limits ectotherms. The difference in how the two groups maintain their body temperature determines the key constraint for each group.
内温動物は環境中で食物源を得られるかどうかに制約される。一方、外温動物はその地域の温度範囲によって制限される。両者の体温維持方法の違いが、それぞれにとっての主な制約を決めている。
apodeme
アポデーム
ingrowth of an animal’s exoskeleton that functions as an attachment site for muscles
動物の外骨格が内側へ伸びた部分で、筋肉の付着部として働く。
asymmetrical
非対称
describes animals with no axis of symmetry in their body pattern
体のパターンに対称軸がない動物を表す。
basal metabolic rate (BMR)
基礎代謝率（BMR）
metabolic rate at rest in endothermic animals
内温動物の安静時の代謝率。
dorsal cavity
背側体腔
body cavity on the posterior or back portion of an animal; includes the cranial and vertebral cavities
動物の後ろ側または背側にある体腔。頭蓋腔と脊柱腔を含む。
ectotherm
外温動物
animal incapable of maintaining a relatively constant internal body temperature
体内温度を比較的一定に維持できない動物。
endotherm
内温動物
animal capable of maintaining a relatively constant internal body temperature
体内温度を比較的一定に維持できる動物。
estivation
夏眠
torpor in response to extremely high temperatures and low water availability
極端な高温と水の不足に応答して起こる休眠。
frontal (coronal) plane
前額面（冠状面）
plane cutting through an animal separating the individual into front and back portions
動物を前と後ろの部分に分ける切断面。
fusiform
紡錘形
animal body shape that is tubular and tapered at both ends
管状で両端が先細りになった動物の体形。
hibernation
冬眠
torpor over a long period of time, such as a winter
冬などの長期間にわたる休眠。
midsagittal plane
正中矢状面
plane cutting through an animal separating the individual into even right and left sides
動物を左右の等しい部分に分ける切断面。
sagittal plane
矢状面
plane cutting through an animal separating the individual into right and left sides
動物を右側と左側に分ける切断面。
standard metabolic rate (SMR)
標準代謝率（SMR）
metabolic rate at rest in ectothermic animals
外温動物の安静時の代謝率。
torpor
休眠
decrease in activity and metabolism that allows an animal to survive adverse conditions
活動と代謝が低下し、動物が不利な条件を生き延びられるようになること。
transverse (horizontal) plane
横断面（水平面）
plane cutting through an animal separating the individual into upper and lower portions
動物を上部と下部に分ける切断面。
ventral cavity
腹側体腔
body cavity on the anterior or front portion of an animal that includes the thoracic cavities and the abdominopelvic cavities
動物の前側にある体腔。胸腔と腹骨盤腔を含む。