0:00:07.275,0:00:10.726
象は とても大きな生き物です

0:00:10.726,0:00:16.454
しかし その大きな体も1000兆以上もの[br]とても小さな細胞に負っています

0:00:16.454,0:00:18.765
また とても小さな生き物としては

0:00:18.765,0:00:21.966
おそらく何百万種もの[br]単細胞生物がいますが

0:00:21.966,0:00:25.476
肉眼で見えるものはほとんどありません

0:00:25.476,0:00:26.585
それは何故でしょう？

0:00:26.585,0:00:28.867
なぜ単細胞の象や

0:00:28.867,0:00:29.997
シロナガスクジラや

0:00:29.997,0:00:31.657
ヒグマはいないのでしょうか？

0:00:31.657,0:00:34.929
答えを探すには 細胞の内側を[br]覗く必要があります

0:00:34.929,0:00:37.986
ここで細胞のほとんどの営みが[br]起きています

0:00:37.986,0:00:40.247
細胞は細胞膜に包まれていて

0:00:40.247,0:00:43.876
物質が細胞を出入りする際の[br]出入り口となっています

0:00:43.876,0:00:46.037
細胞が消費する必要のある物質や

0:00:46.037,0:00:48.736
排出すべき老廃物は

0:00:48.736,0:00:51.497
先ずはこの細胞膜を通る必要があります

0:00:51.497,0:00:54.477
しかし 細胞の構造は 生物学上の[br]風変わりな特徴を有しています

0:00:54.477,0:00:58.476
細胞の表面積と体積は異なる[br]割合で大きくなります

0:00:58.476,0:01:00.717
細胞はいろんな形をしていますが

0:01:00.717,0:01:05.427
立方体だと考えると 計算が簡単になります

0:01:05.427,0:01:07.036
立方体には６つの面があります

0:01:07.036,0:01:11.545
これらの面が細胞膜を表していて[br]表面積となる部分です

0:01:11.545,0:01:14.636
立方体の１辺の長さは１マイクロメートル

0:01:14.636,0:01:16.757
つまり １メートルの100万分の１です

0:01:16.757,0:01:21.137
全表面積は６平方マイクロメートルです

0:01:21.137,0:01:24.068
また体積は１立方マイクロメートルです

0:01:24.068,0:01:26.171
つまり表面積６単位で

0:01:26.171,0:01:28.601
体積１個分になり

0:01:28.601,0:01:30.787
６:１の比率です

0:01:30.787,0:01:38.086
しかし 比率は各辺の長さを10倍の[br]10マイクメートルにすると劇的に変化します

0:01:38.086,0:01:41.973
この細胞の表面積は[br]600平方マイクロメートルで

0:01:41.973,0:01:45.541
体積は１千立方マイクロメートルになります

0:01:45.541,0:01:48.457
わずか0.6:１の比率です

0:01:48.457,0:01:53.388
体積１単位分に対する面積は[br]１より小さくなっています

0:01:53.388,0:01:58.367
立方体が大きくなるにつれ 体積の方が[br]表面積より ずっと速く大きくなります

0:01:58.367,0:02:02.132
内部の体積が細胞膜の面積を上回り

0:02:02.132,0:02:08.088
表面積が小さすぎるため 物質が[br]素早く出入りすることができません

0:02:08.088,0:02:13.900
大きい細胞には老廃物が溜まり[br]遂に死滅し分解します

0:02:13.900,0:02:18.038
より小さい細胞が複数存在することには[br]別の利点もあります

0:02:18.038,0:02:22.768
もし１つの細胞に穴が開いたり 感染[br]あるいは破壊されても大きな問題になりません

0:02:22.768,0:02:26.320
しかし例外的に大きい細胞もいくつかあり

0:02:26.320,0:02:28.868
巧妙に生物の仕組みに適応してきました

0:02:28.868,0:02:30.889
その一つが身体の中で最も長い細胞

0:02:30.889,0:02:35.090
脊柱の基部から足まで伸びている[br]神経細胞です

0:02:35.090,0:02:37.621
長さを相殺するために[br]この神経はすごく細く

0:02:37.621,0:02:40.020
直径は数マイクロメートルしかありません

0:02:40.020,0:02:43.619
別の例は小腸にあります

0:02:43.619,0:02:47.450
そこでは絨毛という組織が折り畳まれ[br]小指状になっています

0:02:47.450,0:02:51.860
一つ一つの絨毛は[br]密に折り畳まれた膜組織でできていて

0:02:51.860,0:02:56.513
そこには微絨毛という小さなでこぼこがあり[br]表面積を増やしています

0:02:56.513,0:02:59.690
では単細胞生物の場合はどうでしょう？

0:02:59.690,0:03:05.450
30センチメートルに達することもある[br]イチイヅタという緑藻は

0:03:05.450,0:03:10.001
世界一大きい単細胞生物だと言われています

0:03:10.001,0:03:12.819
独特な生物学的進化を遂げたおかげです

0:03:12.819,0:03:16.222
シダの葉のような構造により[br]大きな表面積をもっています

0:03:16.222,0:03:20.513
イチイヅタは光合成により[br]栄養素を作ります

0:03:20.513,0:03:22.671
また 多核体でもあります

0:03:22.671,0:03:26.171
つまり 一つの細胞に[br]多数の核が含まれています

0:03:26.171,0:03:31.471
多細胞生物のように見えますが[br]細胞内部を隔てるものがありません

0:03:31.471,0:03:35.161
しかし最も大きい単細胞生物にも[br]限界があります

0:03:35.161,0:03:40.061
象 クジラ 熊ほど大きくはなりません

0:03:40.061,0:03:44.321
大きい生物にある[br]何兆個もの非常に小さな細胞は

0:03:44.321,0:03:47.152
その小ささゆえに全体として

0:03:47.152,0:03:50.251
地球上の巨大な生物が動き回るのに[br]まさに適しているのです