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史前生物巨大的原因 為什么史前的生物都十分巨大英語( 三 )


恐龍是哪一種呢?處于一個過渡階段,而它們可能是都具備,因為恐龍是一個目,擁有無數(shù)的類型,就像今天的地球生態(tài)系統(tǒng)一樣,有的是內(nèi)溫性,有的是外溫性,而還有一類巨型的,應該用另一個詞:巨溫性 。
什么是巨溫性?
相信大家一定記得一個生物學理論,叫貝格曼定律律,就是,生活在冷的地方動物體型反而大些 。其原理是比表面積的問題 。
以一個理論上的球形雞為例,球的表面積計算公式:球的表面積=4πr^2,r為球半徑 .
球的體積計算公式:V球=(4/3)πr^3,r為球半徑
球的相對表面積是3/r 。
也就是說,相對表面積跟半徑成反比 。
直觀的,如下圖所示
隨著半徑增加,體積的增加速度明顯高于表面積增加速度

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二者的比例,即相對表面積變化趨勢,這就是隨著半徑增加,相對散熱面積顯著下降 。
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而對于部分恐龍,巨大的體型優(yōu)勢使得他們可以減輕散熱,從而維持好體溫 。既不像恒溫動物需要通過增加新陳代謝來維持體溫了,又不像變溫動物隨著日光變化 。
所以,巨型恐龍由于體積效應產(chǎn)生了巨溫性,反而降低了能量消耗 。
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這里給大家介紹一個古生物學的大佬
好大一盆綠蘿
他是非常專業(yè)的古生物學優(yōu)秀答主,超級推薦 。在下面這篇文章里有關(guān)于中溫性的深入解讀,讓人印象深刻 。
恐龍是恒溫動物還是變溫動物?為什么?.zhihu.com
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———————當代的巨型生物————————
對于當代的大型生物,少了爬行類,反而是哺乳類,典型的是以鯨和大象為代表的哺乳類 。
其實,如果你仔細比較下,會發(fā)現(xiàn),這些巨型動物,基本上是植食性的,或者攝入那些特別容易捕獲的生物 。
為什么?關(guān)鍵還是:食物 。
一個巨型的生物,對食物的需求量超級大 。像大象這種一天不停吃東西的,才能維持巨型體型 。
但是大象體型也就是那樣大了,再大下去很難了 。
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而鯨是個例外,為什么?
這是因為海洋 。
還記得物理學上的比熱概念吧,水的比熱容是4.2*10^3焦/千克,比很多固體高多了 。而高比熱的結(jié)果就是水體溫度變化較小,具有強大的溫度調(diào)節(jié)能力,甚至整個地球的溫度維持都一定程度上和水有關(guān)(當然背后根本還是太陽) 。
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鯨的進化路線對于鯨這種哺乳動物來說,生活在海洋中,可以利用水溫變化小的優(yōu)勢,從而不需要大量增加新陳代謝來維持體溫 。當然,我認為,鯨本身也是有一定的巨溫性的 。
好了,到此為止,給個結(jié)論
對于史前昆蟲,體型巨大的因素之一是氧氣 。
對于史前恐龍,體型巨大的因素是食物和巨溫性 。
對于當代哺乳類,體型巨大的因素依然是食物和溫度 。
【史前生物巨大的原因 為什么史前的生物都十分巨大英語】Holland H D. The oxygenation of the atmosphere and oceans[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 2006, 361(1470): 903-915.

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