https://frosthead.com

Jak duże może być zwierzę lądowe?

Wyobraź sobie, że zabierasz helikopter na niezbadaną wyspę, ale wpadł w zasadzkę przez ogromne, podobne do małpy stworzenie o wysokości ponad 100 stóp i wadze 158 ton. Z szokującą siłą ten małpi wróg wysyła pień drzewa prosto przez helikopter, po czym miażdży, tupie i wrzeszczy przez twoich przyjaciół przez następne dwie godziny. Oto fabuła filmu Kong: Skull Island, nowego spojrzenia na 80-letnią serię opartą na niesławnym King Kongu.

powiązana zawartość

  • Dzisiejsze wieloryby są ogromne, ale dlaczego nie są hugerami?
  • Czy naukowcy właśnie odsłonili największego dinozaura wszechczasów?
  • Jak filmowcy destylują naukę na duży ekran
  • Kiedy dzisiejsze wieloryby stały się tak duże?
  • Straszna skamielina przypominająca homara była kiedyś jednym z największych zwierząt na Ziemi
  • Światowe stworzenia morskie stały się większe

Teraz Wyspa Czaszek nigdy nie twierdzi, że ociera się o naukową dokładność. Musieliśmy jednak zapytać: czy istota tak duża, jak żywy wieżowiec kiedykolwiek istniałaby na naszej planecie? Czy miałby siłę zmiażdżyć helikoptery w dłoniach, czy po prostu upadłby pod własnym ciężarem?

Na początek wyjaśnijmy, że King Kong ani żadna inna gigantyczna małpa nie żyje gdzieś na Ziemi. „King Kong, jak pokazano na filmie, prawdopodobnie nie jest fizycznie żywotnym organizmem” - mówi Jonathan Payne, paleobiolog z Uniwersytetu Stanforda, który przeprowadził szeroko zakrojone badania dotyczące ewolucji wielkości ciała w historii życia. Główne powody: grawitacja i biomechanika.

Jeśli wziąłeś zwierzę i wysadziłeś je w duże rozmiary, matematyka dyktuje, że masa stworzenia wzrośnie sześciennie lub o potrójnej sile. Jednak przy takim samym stosunku wzrostu wielkości szerokość ciała stworzenia, a tym samym jego kości i mięśni, zwiększyłaby się tylko o siłę dwóch, mówi Payne. „Gdy stajesz się większy, musisz poświęcić coraz więcej masy ciała kościom, aby się utrzymać” - mówi.

Dlatego nie widzisz stworzeń takich jak tatusia długie nogi - pajęczaki przypominające pająki, które pojawiają się w twojej łazience i zwykle nie są dłuższe niż cal - licząc w znacznie większych rozmiarach. „Ich nogi roztrzaskałyby się pod ciężarem ciała” - mówi Payne. (Dreszcz.)

Z powodu tych praw zabranie typowego 350-funtowego goryla zachodniego i po prostu powiększenie go o współczynnik 20 byłoby fizycznie niemożliwe; powstały szkielet i mięśnie stworzenia nie byłyby w stanie utrzymać jego masy. Większe zwierzęta potrzebują większych i grubszych kończyn, aby się utrzymać, mówi paleoekolog z University of New Mexico, Felisa Smith, co sprawia, że ​​jest mało prawdopodobne, aby jakiekolwiek stworzenie na ziemi kiedykolwiek przekroczyło 100 ton.

„Biedny King Kong nie mógł nawet przewrócić się” - mówi Smith - a tym bardziej atakować ludzi i helikoptery.

Nic więc dziwnego, że największe na Ziemi zwierzęta lądowe - słonie - są dziś znacznie mniejsze niż King Kong. Na przykład słonie afrykańskie mogą osiągać około 13 stóp wysokości i ważyć do 7, 5 tony. W przeszłości jednak życie stało się znacznie większe: dinozaury, takie jak tytanozaur, ważyły ​​prawie 80 ton - 10 razy więcej niż dzisiejsze afrykańskie słonie, ale wciąż nie są tak duże jak fikcyjny King Kong.

Powodem jest fakt, że dinozaury były gadami, a dziś żyjemy w epoce zdominowanej przez ssaki. Aby utrzymać wyższą temperaturę ciała, ssaki stałocieplne wydają około 10 razy więcej energii niż gady zimnokrwiste na metabolizm. Jest to energia, której ssak nie może poświęcić na zwiększenie swojego ciała. Ma więc sens, że największe ssaki, które znamy, są w przybliżeniu jedną dziesiątą tak duże, jak największe gady, jakie kiedykolwiek znaleziono, Smith mówi.

A co z płetwalem błękitnym, który uważa się za największe zwierzę, jakie kiedykolwiek istniało na Ziemi, ważące ponad 200 ton? W wodzie zasady są różne. Pływalność wody pomaga w utrzymaniu ciał morskich stworzeń, odciążając ich mięśnie i szkielety. Smith twierdzi, że niebieskie wieloryby teoretycznie mogą stać się jeszcze większe niż obecnie, ale biolodzy uważają, że stosunkowo krótki okres ciąży płetwala niebieskiego dla ich wielkości ciała - zaledwie 11 miesięcy - ogranicza ich rozmiar.

(Podobnie możliwe jest, że na planecie o niższej grawitacji niż Ziemia, takiej jak Mars, stworzenia lądowe mniej obciążone ich ładunkami mogą wzrosnąć znacznie).

Ale jest jeszcze jeden główny czynnik ograniczający wielkość zwierzęcia: jedzenie. 158-tonowa małpa będzie potrzebowała dużo jedzenia, aby się utrzymać, i prawdopodobnie nie znajdzie takiej ilości jedzenia na Skull Island, chyba że śmigłowce pełne smakowitych ludzi regularnie tam się zderzą.

Zazwyczaj zdobycie większej ilości jedzenia oznacza dostęp do proporcjonalnie większej ilości terytorium, mówi Smith. Niebieskie wieloryby przepływają przez tysiące kilometrów, aby znaleźć kryla do zjedzenia, a słonie afrykańskie mogą pokonywać do 80 mil w ciągu dnia, szukając roślinności. Payne mówi, że duże zwierzęta zwykle zmniejszają się na wyspach, aby zrekompensować fakt, że zwykle istnieje mniej potencjalnych źródeł pożywienia, takich jak wymarłe gatunki karłowatych słoni, które kiedyś żyły na wyspach na Morzu Śródziemnym. Więc jeśli cokolwiek, King Kong byłby bardziej gorylem karłowatym niż masywnym.

Jakie naciski ewolucyjne sprawiłyby, że bycie większym zwierzęciem byłoby bardziej atrakcyjne, biorąc pod uwagę oczywiste wady? „Aby być większym, musi istnieć selektywna korzyść” - mówi Smith. Na przykład: nie zostać zjedzonym. Ponieważ drapieżniki łatwiej wychwytują mniejsze zwierzęta, dobór naturalny może doprowadzić gatunek do powiększenia się, aby lepiej się bronić. Może to być jednak kompromis, ponieważ większe zwierzęta zwykle poruszają się znacznie wolniej niż mniejsze (patrz powyższa lekcja na temat biomechaniki).

Payne mówi, że bycie znacznie większym oznacza również, że możesz dostać o wiele więcej jedzenia. Klasycznym przykładem jest żyrafa, której masywna wysokość pozwala jej dotrzeć do roślinności, jakiej nie potrafi żadne inne zwierzę. Podobnie płetwale błękitne mogą filtrować duże ilości wody za pomocą zębów belujących, co pozwala im na złapanie do 8000 funtów kryla wielkości palca dziennie.

Spójrzmy prawdzie w oczy: z naukowego punktu widzenia King Kong może być tak samo skokiem wyobraźni jak samo Hollywood. Ale Payne nie chce całkowicie wykluczyć możliwości, że życie kiedykolwiek stanie się tak duże. „Nie lubię nigdy mówić o tych sprawach” - mówi. „Za każdym razem, gdy myślisz, że życie nie jest w stanie nic zrobić, często wymyśla sposoby na zrobienie tego… Życie zaskakuje nas na wiele sposobów”.

Nota redaktora, 22 marca 2017 r .: Ten artykuł początkowo błędnie stwierdził, że zwiększenie masy stworzenia w sposób sześcienny zwiększy go trzykrotnie. Zostało to poprawione.

Twoja kolej na Ask Smithsonian.

Jak duże może być zwierzę lądowe?