温血动物 大洋深处,是否存在比蓝鲸更大的动物,只是人类暂时没有发现
生命不仅具有复杂结构而且还是活的,搭建一个生命系统比建造一所房子更加困难。
虽然大自然在漫长的时间过程中完成了一系列伟大的创举,但是施加在生命身上的一系列紧箍咒仍然存在。
》对于地球上的生命来说,自然法则的存在,和大自然的环境一样,是不可逾越的。
昆虫之所以长不大,是因为它们的血液循环系统不能携带氧气。昆虫需要的氧气依靠微气管自然扩散到身体里,太大的个体,内部的组织就会因为缺乏氧气而坏死。
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生命在进化的过程中,一直在用各种方式试探能够达到的极限范围。在高等的脊椎动物里面,速度最快的是飞禽游隼,其俯冲时的时速最高可以达到每小时300公里;寿命最长的是格陵兰睡鲨,最长寿的个体寿命可以长达500年;体型最大的高等脊椎动物是蓝鲸,而且它是地球上有史以来最大的动物。
》蓝鲸属于须鲸中的罗夸尔鲸(脖子和下巴上有一道一道沟的鲸)。
关于蓝鲸的体重,没有完整的记录。因为成年的雄性蓝鲸个体体长超过30米,没有秤可以装得下。
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蓝鲸个体的重量,都是死亡后身体被切割成小块以后称出来的。这样会流失大量的血液和体液,所以称重出来的记录都应该偏小。蓝鲸大个体的重量应该可以达到230~250吨,极值可能会接近300吨。
在远古时期,地球上还生活着一些庞大的动物,但是都达不到蓝鲸的体重。
陆地上最大的恐龙是普尔塔龙,体长35~40米,体重可以超过100吨。
曾经生活在海洋里的最大鱼类是巨齿鲨,如果按照发现的最大牙齿化石(19㎝长)来计算,最大个体的体重可以接近100吨。
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也就是说,300吨是地球上所有高等脊椎动物能够达到的体重的极限。》影响动物体型的有两大控制因素。
第1个是循环与体温控制系统、第2个是骨骼的力学结构。
在第1点上,温血动物有更大的优势。
恒定的体温有助于优化免疫系统抵御感染,使温血动物比其他动物具有进化优势。冷血动物必须长时间地坐在温暖的地方,才能升高体温,这种温度会受到周围温度和环境条件变化的严重限制,甚至会使动物暴露在捕食者面前。
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在任何环境下,哺乳动物的体温都会平均保持在37度左右,而鸟类的体温会平均保持在40度左右。细胞化学反应的效率取决于生物体的核心温度。因此,与冷血动物相比,温血动物通常能够更好地保护自己,在温度范围更广的地区更快地觅食。温血动物也能支持复杂的能量依赖性器官,如大脑。所以,温血动物有更发达完善的中枢神经系统。
细胞的能量输出装置是线粒体,线粒体的正常工作需要在比体温稍高一点的温度,所以运动员进行运动之前要热身,就是为了提高肌肉的温度。
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温血动物的心脏有4个心房,静脉血和动脉血彻底分开,输送氧气的能力比冷血动物的两心房更加强大,可以支持更大的器官。》所以,最大的动物个体一定会在温血动物中出现。
但是,大个体的动物会遇到无法逾越的物理法则,在这一点上,冷血动物和温血动物是一样的。
肌肉的收缩能力和肌肉的横截面积成正比,但是身体的重量却和尺度的三次方成正比。
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因此,心脏输送的血液量和心脏大小的二次方成正比,而身体需要的血液量和身体尺度的三次方成正比。当身体尺度不断增大的时候,肌肉力量就会接近于极限。
同时,单位面积上骨骼承受的力量也要以身体尺度的1.5次方增加。因此,陆地上体重很大的动物都有非常夸张的粗腿。
在海洋中,水的浮力抵消了相当大一部分体重,所以蓝鲸才有可能长到哺乳动物的极限体重。如果这个体重放到陆地动物上,身体就会在自重下被压垮。
》温血动物也有一个比较大的麻烦,就是身体的散热问题。
人体细胞利用碳水化合物、蛋白质和脂肪分解后释放能量的25%,剩下的75%在体内释放为热量。身体越庞大,热量越难以散发,这一点所有的哺乳动物都相同。
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