1樓:
我從力學的角度聊下
海洋動物力學模型是個板。海洋動物每點受力是很小的。海洋動物靜態時,體重約與水浮力平衡,
受的力是水表面的壓強。
陸地動物受力模型是個框架結構。
大象受力最大的地方,是腿處。
每根腿的受壓壓強約為,體重xG/腿的截面面積。
簡單說,海洋動物可以把體重劃為乙個面來承擔,但是對於陸生動物而言,他們是把腿作為支點而受力。負荷極大。
2樓:白雲龍
因為會被自己壓死。
在水裡,浮力和重力都和體積成正比,所以只要密度保持一定,水就能讓它浮在裡面,並不需要消耗太多能量;水壓強和深度成正比,和生物尺度無關,所以只要別潛太深,水就壓不死它。
在陸地上,重力和體積成正比,全靠自己撐著,站著累得要死;支援力正比於體積,受力面積正比於面積,這意味著陸地生物尺度越大,其支撐結構受到的壓強就越大,遲早壓死自己……
另外還有一些其他因素,比如可以攝取的能量的多寡,散熱等問題。
由於表面積正比於尺度的二次方而體積正比於尺度的三次方,顯而易見的,同樣的形狀,其比表面積隨尺度增加而減小。所以體積越大的東西散熱越難,但反過來說,抗寒的成本也越低。
所以在炎熱地區,大體型有額外的劣勢;反過來講,在冰冷的海中,大體型有額外的優勢。
3樓:楚凌風
1.大王烏賊只有200多公斤重,放陸地上只能算中等體型的動物,在海洋中更微不足道;
2.海洋中頂級掠食者比如虎鯨大白鯊也只能算中等體型,雄抹香鯨雖然體型大,但是只吃海洋薯條,算不上頂級掠食者;海洋中的大個子比如鬚鯨,鯨鯊,佬鯊都是濾食者
4樓:Redwolf Luo
先說結論:
為什麼海洋比陸地更容易演化出巨型動物?因為海水有浮力,且海水比較涼。
論證:1,我們知道,乙個物體,它尺度上變為原來2倍,那麼它表面積就變為原來4倍,體積就變為原來8倍。也就是說,尺度增加的話,表面積跟著增加,體積也跟著增加,但表面積增幅遠大於尺度的增幅;而體積的增幅又遠大於表面積的增幅。
2,那麼對於某種動物來說,如果它向「體積增大的方向演化(當然,演化是沒有方向的,這裡只為了方便表述)」,那麼對於這個生物的挑戰是骨骼強度。因為體積/體重的增幅遠超過骨骼截面積的增幅。如果體積變得太大,那麼骨骼將不足以支撐起那麼大的重量——也就是說,它可能會胖死。
3,體積增大帶來的另外乙個問題是散熱。因為體積的增幅基本等同於細胞數量的增幅、從而基本等同於細胞呼吸散熱量的增幅;而生物散熱的能力又跟體表面積相關。所以,如果生物長得太大,它散熱需求的增加將遠超過它本身散熱能力的增加——也就是說,它可能會熱死。
4,但如果這種動物的祖先某一天突發奇想,跑回到大海浬去生活了,那麼前面兩個問題就顯得不那麼重要了。骨質酥鬆,沒問題,有海水浮力託著你;擔心散熱?與其擔心散熱,還不如考慮如何保暖....
從保暖這一角度來說,長得大一點,胖一點,反而會更有優勢呢!
海浬的藍鯨,作為有史以來地球上存在過、存在著的最大動物,是有一定原因的。
關於海洋巨型動物,可參見我的文章:
【Infographic】海洋巨物同比例檢視 - 知乎專欄
5樓:
因為陸地沒有浮力。。。
我們經常看到有鯨魚擱淺沙灘,請問它是怎麼死的?大部分擱淺的鯨魚在岸上還是活著的,但沒有海洋提供浮力,路上巨大的重力直接壓斷鯨魚體內的骨骼內臟,進而死亡。
因為海洋提供的浮力,生物大部分體重可以被抵消,再加上抗壓與保暖 ,巨大的體型成為深海的保障。同時,在深海中,類似鯨魚這樣的巨型生物屬於頂級生物,巨大的體型帶來的移動速度與攻擊力保證了她的攝入大量能量的能力。這點和陸生生物是一致的。
同時,海底光線很少,求偶時對體型要求也就不高。
至於一些海底腐生生物,如蜘蛛蟹,她們可以做到長時間不動,當有屍體落下時便開始進食,因此能量消耗較少,體型自然會大。
6樓:陳風暴烈酒
直接原因是人類活動導致生物進化受到很大影響,個頭太大容易被人類獵殺或者關進動物園。
生物學與物理上的原因是,當前含氧量下、溫度;質量越大,表面積增大比率越小散熱越差,體力增加程度越低。而且只考慮支撐身體,現有的脊椎動物很難支撐更巨大的生物。
恐龍時代巨型植食性恐龍也是不得不進化出極其特化的身體結構來適應體重。但環境巨變了,很快就會被淘汰。
7樓:蘇哲
我來胡說的,我覺得,原因如下:
1.地球重力重,太大了骨頭撐不住。
2.地球上人多,還沒長大就給吃了,要是深海,沒啥人,就使勁長唄,然後不知老之將至,就老大老大老大了————
8樓:小道8
動物所依靠最底層的食物是植物!
植物量決定動物的大小!
陸地植物只有地面很薄的一層,雨林稍好!比起海洋薄的太多!
遠古植物很高大,才存在巨型動物!
9樓:舒小北
這裡有乙個數學原理:當某一長度增加時,其三次方變化量多於二次方變化量。
看上去很簡單,說白了就是導數的問題,但在日常生活中應用非常廣泛。
例一、從大象到藍鯨,無論哪個圍度,長度都增加了,而相比於這一長度的增加,體積的增加量更大,重量和體積的變化量可以近似認為是線性的,那麼在這個情況下,大象只受到地面的支撐力,而藍鯨受到浮力,支撐力作用在面上,浮力作用於整體。由此可見,大象是「重不起的」。
例二、螞蟻從那麼高的地方掉下來不死,人從稍高的地方摔下來就會受傷甚至死亡。首先看從螞蟻到人,某一圍度的長度變化,起引起的體積減少更大,重量減少也更大,當二者都從高處墜落到地面時,受到的力相差懸殊,螞蟻就還活著,而人則非死即傷。
10樓:孫英
曾經看過乙個理論,這種現象好像叫做「空間限制」理論,因為地球79%是水,21%是陸地,海洋裡空間大,所以生物可以長得大!
11樓:我叫啥來著
在現在的環境下,大象都活起來費勁,動物一般都有最小可繁衍的種群數量,一片原始森林要是只有少數幾隻這種巨型動物……滅絕幾乎是必然的
12樓:vc123
沒有足夠的食物。恐龍生活的時期,氣候很暖,植物茂盛,一些昆蟲也很大。既然地球曾出現過巨大的恐龍,地球沒有變大,就證明重力的影響不是決定因素。
當時地球覆蓋著大型蕨類植物,草食性恐龍和大象一樣不停吃才能長大。而現在沒有那麼多雨林。蕨類是不是比被子植物能被消化更多?
畢竟木質還是難消化的。有了草食,肉食也就大了。
13樓:孫切糕
【散熱問題】重力和生物結構的強度是很重要的因素,前面已經有很多人說了。
還有重要的一點是是散熱問題,陸地生物如果體型過於龐大,運動和新陳代謝在體內產生的熱量因為散熱效率低下常常可以累計到致死的溫度。而且空氣的導熱性很差(相比水而言),深海的溫度通常是極低的。
14樓:張亦葉
幾天前曾經讀過」槍炮、病菌與鋼鐵「其中提到乙個很有意思的觀點,世界上的大型動物是隨著人類從非洲遷徙的過程中逐一滅絕的,而非洲的大型動物最多,是因為人類起源於非洲,非洲的動物在漫長的進化過程中培養出了躲避人類的本能,在人類走出非洲後,新世界的動物在很短的時間內被吃光,其實要是人類是水生物種,估計現在的藍鯨也只能在博物館裡看到了
15樓:莊生
水中和陸地都有大型生物,只是陸地環境變化大,完成部分大型生物的滅絕,相對的,生活在水中的生活,環境變化量小,大型生物沒有或未全部滅絕
16樓:
從巨集觀角度來說,海洋生物不需要依靠自身骨骼支撐自身重量,而陸地生物需要。所以海洋生物理論上可以很大,而陸地生物太大,難以支撐體重
17樓:挑戰
因為星球的重力會影響到生物的體型!重力越大生物體型越小,反之越大!海洋中的生物受到浮力影響抵消了部分向下的重力!自然比距地生物體型大!
當然還有其它制約生物體型的各種因素。比如說氧氣濃度等吧
18樓:赫連雲召
純屬腦洞。人類已經飛向了無垠太空,卻從未到達過海底。大海深不可測,你不知道海底會有什麼。
「北冥有魚,其名為鯤。鯤之大,不知其幾千里也」古人對這個世界的認知似乎比我們要深的多【尤其是華夏】。我們不妨設想一下,海地是否真的像《環太平洋》中所說的那樣,連線著其他世界?
那些海地的巨大生物是不是來著其他世界?或者,亞特蘭蒂斯大陸不是沉沒而是使用發達的科技潛入深海,是他們這些古老者培育了海底的生物?而陸地上的人類,科技並不發達,沒有培育巨型生物的能力,或著沒有控制它們的能力。
其實深海生物不一定都是巨型,比如海綿寶寶和派大星→_→為什麼不問問神奇的海螺吶!
19樓:可可爸
水的浮力是空氣浮力的775倍,海洋生物在骨骼支撐問題上就已經比陸地生物占有優勢了,基本上海洋生物體型大小只會受制於食物和自身代謝速率問題。接下來可能有人要說恐龍時代陸地生物也有很大的,比如梁龍。對,但是為何之後就沒有和梁龍一樣大小的陸地生物。
這裡還有乙個應該考慮的問題,細胞代謝和氧氣含量的關係。恐龍那個地質時期氧氣含量是明顯高於後恐龍時代的,那時氧氣含量是現在的兩倍,梁龍那體型的動物放現在估計直接缺氧死掉了,呵呵...
20樓:王不留白
物種起源於海洋,那些體形太大的動物可能不太方便從海浬爬出來吧= =
海洋與陸地比例也有一定的道理,畢竟環境容納量不同,雖然一般是指數量,但根據能量守恆定律,對物種的體積多多少少也有影響
21樓:GLGJSSY kcaco
越大的動物需要的生存空間也越大吧。而且陸地上的動物長太大更容易被人類發現,「誒你看那邊那只好大個,看起來好好吃……」然後就沒有了。
22樓:俊逸
陸地上恐龍體型曾經比海洋生物不小甚至還大,所以陸地動物比海洋小的說法不是絕對。目前海洋大體型的生物是恐龍時期留下來的,而陸地上的大型恐龍因為全部滅絕了,而其他小型的動物存活了下來,所以造成現在陸地動物體型比海洋小。
23樓:腹黑的妺醬
由幾個方面決定的,食物,體積等等。第一,體積越大,所消耗的就越大,所需要的能量就越多。陸地上沒有這麼多食物。
第二,體積越大,支撐點的壓力就越大,容易產生問題。而在海上就減少了這方面的問題了,海洋是乙個立體空間,物種更多,繁殖也快。海洋是鹽水來的,有浮力,能減少體重帶來的壓力。
當然海洋的水壓也會帶來內臟各方面的負擔。
24樓:
說重力是主要原因的,也有人反駁過了,那就是恐龍其實比藍鯨要大,最少有恐龍比藍鯨大。
主要的原因我記得小時候看書說過有兩個。
第乙個是氧氣濃度:在合理範圍內,氧氣濃度越高,可以產生的生物就越大,因為空氣含氧量決定了頭到心臟的最遠距離哦。(長頸鹿路過表示淡定)。。
第二個就是氣候變化速度:動物的運動結構其實說白了就兩種,一種是液壓結構,一種是拉縴結構。(肌肉組織),從效能上來說,液壓結構比拉縴結構要有效,但是對肢體外強度要求比較高。
比如說人的上肢,如果液壓結構,以骨骼強度為外骨骼標準,人的力氣能夠提公升七到十倍(看過強殖裝甲沒?)同時需要的能量會下降百分之七十左右。但是,由於外骨骼本身的重量,導致人的體重會上公升最少三倍,需要的鈣質會上公升最少十倍。
所以能夠採用液壓結構的動物,在陸地上的,最大的也就是手掌這麼大(蜘蛛類)。高效的能量使用方式決定了需要的食物量和戰鬥力,如果真的有外甲殼類智慧型生命出現,人類根本發育不起來的(幾隻異形落到了遠古的地球上。。喵。。
對哦,異形其實就是液壓態的人類啊!)可惜的是,這種生物將因為無法獲取足夠多的鈣質而死亡,或者向肌肉組織型進化。
所以,動物體型越小,實際上適應環境的能力越強,典型代表包括:老鼠,蟑螂,蜘蛛,還有水熊蟲。(PS:
後三者都是液壓驅動,而老鼠的生存能力在蟑螂和水熊蟲面前根本就是渣渣!完全不是乙個數量級的對手)。
而在冰河期之後,地球的氣候變化其實來說算是挺快的,所以動物都逐漸往更小的方向去發育,比如猛獁就比現在的大象要大。
而今,因為人類的出現,使得自然環境變化更快,所以很多動物又開始了向進一步縮小化進化的道路,從而更好的適應這個環境。
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