为什么动物长不成哥斯拉那么大
2019-09-10王朕乂
王朕乂
2019年5月31日在中国上映的电影《哥斯拉2:怪兽之王》,凭借着“史前巨兽”的标签,票房在5天之内就突破了5亿,成为同时间段票房最高的电影。在哥斯拉的老家日本,该片更是创下哥斯拉电影的最高首映票房纪录。
自从1954年登上电影银幕之后,哥斯拉作为全球最著名的怪兽之王,已经主演了30多部电影,还在DC和漫威漫画、史酷比、变形金刚等作品中客串过——没错,在漫威漫画中它团灭了复仇者联盟。2015年6月,日本东京新宿区还为哥斯拉颁发了“特别住民票”,使其成为新宿区的“居民”,妥妥的兽生赢家。
哥斯拉到底是什么动物
这么多年来,哥斯拉的形象一直在变化。按照电影中的科学家介绍,它是一种生活在侏罗纪和白垩纪之间的“罕见海栖爬虫类和陆生兽类的中间形态生物”的残存个体,原本生活在海洋里,因氢弹试验的影响而出现在地面上。在最早的两代哥斯拉电影里,它们的身高都是50米,体重2万吨左右,之后就变成身高80米,体重5万吨,然后就像吹气球一样越来越大。而在电影《真·哥斯拉》(2016年)中,科学家还发现哥斯拉小时候是蝌蚪的样子,然后逐渐长成恐龙的样子。看来它似乎不是爬行动物,而是两栖动物了——但是,其巨大的身体中包含的DNA信息量约是人类的8倍,不仅是爬行动物,连鱼类和鸟类等其他种类的生物的性质也包含在其中。由于基因复杂,它非常容易突变,无需经过漫长的繁衍进化即可获得适应不同环境的能力,甚至可以通过细胞分裂进行无性繁殖。在一些讲述未来世界的电影场景中,哥斯拉的身高更是长到了300米,但是体重却只有10万吨。
哥斯拉的主要攻击方式是口吐热射线,不同时代的射线略有不同。除此之外,它还有很多随着流行文化出现的招式——例如由于20世纪50年代末期摔角手力道山引起的摔角热潮,哥斯拉出现了很多摔角招式;美国的《哥斯拉》动画片中,它像超人一样拥有激光眼;在和飞行怪兽打斗的电影中,哥斯拉还能借着口吐射线的后坐力飞起来;在某些哥斯拉电影中,还出现过身高1.6米左右的迷你幼体,长相十分呆萌可爱,也不爱攻击人类,适合家庭饲养。
为什么不能像哥斯拉一样大
为了演出方便,哥斯拉都是演员穿着皮套扮演的,这让它成了一个直立的两脚人形动物。那么,现实中为什么没有这么大的动物呢?我们先来分析一下,如果人或者其他两脚动物要长这么大,会出现什么情况。
伽利略晚年曾研究过这个问题,他提出的理论是“平方立方关系”,也就是说,如果一个人按比例放大,身高变成现在的10倍,他的体重和体积就变成现在的1000倍。可横截面和表面积只有原来的100倍。横截面决定支撑能力和肌肉力量,表面积决定散热能力——这样的巨人,要时时刻刻防止骨头被自己的体重压碎,也要防止自己散热不及时而热死。此时,如果他想正常生存,要么骨骼肌肉的强度变成现在的10倍,结实到足以承受巨大的重量;要么他的密度变成原来的十分之一,变成一个大气球。
这个问题解决了之后,还有散热问题,这就需要降低自己的新陈代谢速率,让自己的动作变得非常迟缓,而且走两步就要休息一下。体积大,重心自然就高,又只有两条腿,因此特别容易摔跤。就算平时,巨大身体的消耗也是巨大的,稍微有点气候变化,引起食物和水资源不足,就会对这种大型动物造成致命的影响。
所以别说现代动物了,把灭绝的也算上,都找不到能给哥斯拉提鞋的身高——目前已知最大的两脚步行生物是埃及棘龙,体长12~20.7米,臀高2.7~4米,体重4.26吨。著名的霸王龙虽然长度和体重不如埃及棘龙,但是最高臀高可达到5.2米左右,头高最高近6米,但也和哥斯拉差得太远。
另外八卦一下,有一种三叠纪晚期的恐龙真的被命名为哥斯拉龙,但是它身长只有3~3.5米,体重最大500千克,体形纤瘦,也只比经常出现在电影中的恐爪龙稍微大一点点,完全没有哥斯拉的霸气。不过发现者有命名权,人家想叫啥都行。
如果两条腿行走的动物已经不能再大,那么我们看看四条腿的?目前已知最重的四足动物是梁龙科的易碎双腔龙,从头到尾体长可达35~40米,平均体重大概180吨,最大有220吨,但是毕竟这种恐龙目前只有一些化石碎片,上述数据也会非常不准确,如果这种恐龙是瘦子的话,那也有可能连100吨都不到。这样的话,最重的可能就是体长35~43米、体重88~107吨的阿根廷龙了,但是一两百吨的体重,在最小的哥斯拉面前,也不够一个零头。
动物体重的极限是多少
刚才提到的易碎双腔龙,已经是动物体重的极限了,从名字可看出,它是非常不适应环境的物种。那么,如果想又大又适应环境,怎么办?当然是投身大海,用水的浮力來让自己不被压死啊。目前凭借确凿的体重稳坐史上已知最重动物宝座的物种,依然活跃在大海中,它就是蓝鲸。
蓝鲸长可达33米,重达181吨,由于没有那么大的秤来给它量体重,所以这只是估算,但是保守估计也有177吨,足以傲视其他任何动物。蓝鲸虽然已经是长得很瓷实了,但是距离哥斯拉还有很大差距,即使是身材再大一倍,蓝鲸的体重也只有1000吨左右,距离哥斯拉的几万吨也还是有很大距离。所以我们可以推测,哥斯拉的身体密度大概是普通动物的20倍,骨骼强度比任何建筑材料都要高。但是这么结实也带来了问题,一个动物只能有一个心脏,只要针对循环系统做个计算,就可发现再大的血管都不能供哥斯拉维持循环。因此,理论上,蓝鲸是动物体重的极限了。
蓝鲸这么大块头,虽然在海里生存不成问题,可是还有个致命缺点——蓝鲸的体积太大导致它的神经系统跟不上,所以反应迟钝,尾巴受伤要1分多钟才能感觉到,平时只能被虎鲸那样的小鲸随意宰割,因此难以真正称霸海洋。
(摘自《科学大众·中学》2019年第9期)