生物学中有一个概念叫“异速增加关系”,即
生物的行为、形态以及所需能量等心理特征与体型之间存在着一种心猿意马量关系,也就是说这些生物学特征会跟着生物体型的转变而发生心猿意马量的转变,并且这个转变不是当作比例的。
这一概念最早由朱利安·赫胥黎(Julian Huxley)于1932年提出,可以用一个数学表达式暗示:
生物的行为、形态和心理等特征与体型不是等比例增加。先假设生物学变量与体型是线性关系,也就是生物的体型越大,生物学变量值也就越大,则:标准因子=1;
这种环境在天然界是存在的,可是有前提的。举个例子,青蛙除了在蜕变后的几周的短临时期外都是线性发展的,是等比例的。但这种线性发展并不是持久的,为什么?
线性增加的关系是由平方-立方心猿意马律决议的。当一个生物体的长度翻倍时,那么它的概况积将是本来的4倍,而它的体积和质量将是本来的8倍。
但在实际中这样的生物会呈现良多问题。
先假设动物体型翻了一倍,此刻有8倍的生物组织来撑持它的保存,可是若是按照前面的说法,它的呼吸器官概况积应该酿成本来4倍,那么它的身体供需关系就会呈现不匹配的环境,原有的呼吸器官供给的氧气就不足以维持现有的体型能量耗损。
同样,当我们翻倍动物的体型时,骨头的面积是本来2倍,而质量却酿成了8倍,这是完全不合适的。伽俐略在其《关于两个新科学的对话》中会商的典型例子就是关于兽类骨骼,即其骨骼因身体尺寸增添而会变得更健旺和增大。
后来,工程师托马斯·麦克马洪扩展了伽利略的不雅测规模。他测量了一些博物馆的动物标本,发现腿骨直径的转变可以用一个异速增的关系式来描述:即腿骨直径是其身高的3/2次方。这个指数导致较大的动物骨骼相对较粗。
例如,大象的股骨固然是狗的10倍长,但倒是比狗的粗20倍。这种骨骼比例关系被称为“弹性相似”,这种骨骼比例的转变有助于连结恒心猿意马的应力,从而抵御欧拉掉稳。
如下图所示,拿大象的照片和斑从头至尾袋鼬的照片放大到划一巨细去比力,很轻易发现大象的腿要粗得多。若是真的把斑从头至尾袋鼬按照自身的比例放大到大象那么大,按照上一段中的阐发,它必然站不起来,而大象为了能站立,它的腿必需很粗才行。
所以生物的行为、形态和心理等特征与体型之间的关系不会是完全等比例的,也就是异速增加,而非等速增加。
接下来,我们拿哥斯拉这个巨兽来举例。
片子中的哥斯拉体型的增加几乎是等比例的,下图可见,就从这点来看已经很不科学了。
从1954年头代哥斯拉降生以来,哥斯拉的体型也发生这转变,一、二代哥斯拉的身高为50米,三代身高为80米,四、五代为100米,之后的六、七、八、九、十代又回到了初始设心猿意马50米摆布,到了最新的几代又变大到110米摆布。
并且这个吨位估量也是瞎鸡儿编出来的,底子不合适异速增加纪律。
好比,在它91.5米的时辰,设心猿意马中的哥斯拉的质量接近24000吨。
然而,从动物学的角度来看,很较着,这种吨位对于如斯复杂的巨兽来说长短常小的。它看起来不切现实的瘦。现存的1-300公斤以上的天然动物,城市跟着体型巨细的增添而逐渐变得更健壮。
结论:因为片子中的巨兽不合适异速增加关系,所以不成能存在。
想领会更多可以看这篇论文,具体介绍了哥斯拉这种巨兽为什么不科学:
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