动物为什么不是体形越大越好
2016-04-19唐云江
唐云江
众所周知,现存最大的陆地动物是非洲象,最大的海洋动物是蓝鲸。问题来了,对于某一个动物个体来说,体形为什么不会无限增长?为什么不是体形越大越好?
对于一个生物个体来说,体形无限增长的坏处是显而易见的。大量的研究结果表明,随着体重的增加,生物个体消耗的能量也会逐渐增加,也就是说,个头儿越大,需要的食物越多。如果饭量无限增加,那就会变成一件很可怕的事情,你不知道什么时候就找不到足够的食物了。
因此,经济的做法就是,把体形控制在一个固定的范围内,那么食量、生存空间等问题就可迎刃而解了。
第二个问题就比较复杂了,动物的体形除了受基因的影响外,还受环境的影响。营养、温度等都会影响动物体形的大小。
说到这里,不得不提到贝格曼定律,原始定义是这么叙述的:“在相等的环境条件下,一切定温动物身体上每单位表面积散发的热量相等。”体积越大,其相对表面积(表面积与体积之比)越小。所以,体形小的动物,其相对表面积较小,身体所散发的热量也小,有利于保存身体的热量,抵御寒冷的天气。但从整体来看,对于同一种动物,身体增大必然导致体表面积增大,其整体的绝对散热量是增加的。为了维持较大的体形,也就必须吃更多的食物。而天气寒冷的地方往往是缺乏食物的,所以我们可以看到,在天寒地冻的南北极,动物很少有大个头儿的;而在食物丰富的热带雨林,就会有不少大型动物在活跃。
让我们把视线拉得更远一点。纵观地球的历史长河,生命周而复始,旧物种灭绝,新物种诞生。19世纪的美国古生物学者艾德华·准克尔·柯普曾经提出一个有意思的观点——根据化石记录的信息,生物在不断变大,这就是“柯普法则”。
如今,我们都知道恐龙的体形是巨大的。但是为什么现存的动物都不像恐龙那么巨大,更没有比恐龙更大的呢?有人认为,这是灭绝事件中体形大的个体被淘汰,而造成灭绝后生物个体变小的“假象”。
大个头儿动物需要的食物和领地面积都要增加,每个个体必须独霸更大的领地才能维持生活。但是,对于独居的动物来说,领地面积的增大还意味着更难遇到伴侣,那么繁衍后代也成了问题,物种灭绝的风险也会变大。
俗话说:“物极必反。”横向看,不同动物在大体形的好处和坏处中做出平衡;纵向看,动物的体形从小变大,灭绝,再从小变大,生生不息。
说到底,大自然是公平的,事情就是这么简单。