鲸鱼

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TUhjnbcbe - 2023/8/30 19:52:00

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

在恐龙时期,地球上曾经出现过大型的飞行动物——翼龙,但为什么现在天上没有大型的鸟类呢?

能量原因

单从体型上看,最大的飞行动物体型小于最大的陆地动物。之所以会这样,其实是飞行动物在飞行时所需要的能量,是陆地行走动物的3-15倍。

我们知道,蝙蝠其实是哺乳动物,它们全身覆盖着一层皮膜,它们正是依靠着皮膜飞向天空。

如今以人类的科技水平可以利用生物技术来制作出这层皮膜,安装在人身上。但即使这样,我们仍然不能通过皮膜飞行。

这是因为,人类的新陈代谢能力较慢,产生的能量不能够支撑人类飞行所消耗的能量。想要提高人类的新陈代谢能力,则需要提高人类的体温。

我们知道,细胞在进行一系列活动时,需要酶来提高转化效率。

然而生物酶的反应需要在合适的温度下进行,一般是在25-38摄氏度之间,在这个区间内,温度越高,酶的催化速度越快,产生的能量就越多。

但是,体温本身就需要消耗能量来维持。越高的体温就需要越多的能量来维持,所以体温越高的生物,消耗的能量也越高。

再加上体温越高,越容易损伤身体机制,所以我们人类的体温大多维持在36摄氏度左右;而鸟类以及其他的飞行动物,为了维持飞行能力,体温大多在40摄氏度左右。

高体温虽然提高了它们的新陈代谢水平,但消耗的能量也比陆地生活的生物要多得多,在获取同等能量的情况下,飞行动物的体型会比陆地生活的生物体型要小很多。

所以天空中才没有大型的飞行动物。

为什么现在没有翼龙那么大的飞行动物?

其实,地球也曾经出现过大型的飞行动物,比如:翼龙,但为什么现在地球上没有像翼龙这么大体型的飞行动物呢?

其实这和地球温度有关。

我们知道,地球的温度一直在变化,而且变化很有规律,大概每隔一段时间就会经历一次大冰期,每次大冰期会持续大概1.5亿年左右。

两个大冰期之间是间冰期,间冰期的温度较高,适宜生物生长,所以间冰期的生物较多。而大冰期由于温度较低,不利于植被生长,所以大冰期的来临常常意味着生物大灭绝。

地球历史上,许多生物都在大冰期里灭绝了,比如:猛犸象。

虽然间冰期适宜生物生长,但是间冰期又分为小冰期和温暖期,翼龙生活的时期就是温暖期,在当时的南北极都没有永久的冰盖层。

我们现在的温度,比翼龙生活的时期温度低得多,南北两极有永久冰川。

生物细胞在进行活动时,需要酶的催化,其实植物也是如此。而酶在不同温度下,催化的反应剧烈程度不同。

所以我们会发现,植被在气温较低的时候,生长速度变慢;在气温较高的时候,植被也会发生休眠。只有在温度合适的情况下,植被生长速度会变快。而恐龙生活的时期,温度正好适宜植被生长。

地球生物几乎所有的能量,都来自于太阳光。而将太阳光转化为生物能的就是植被,因为植被可以进行光合作用。

所以,植被数量多,代表着地球总能量变多,植被数量少,代表着地球总能量变少。

由于恐龙时期植被数量多,且温度适宜,所以地球上的能量能够供体型较大的恐龙生存,而翼龙也能获得足够的能量,因此它的体型较大。

但我们现在生活的时期,温度没有恐龙时期高,再加上人类数量的增多,消耗掉了自然界大多数能量。

因此,一些大型动物随着人类数量增多而灭绝了,能够留下的生物大多体型较小,尤其是飞行动物,体型更小。

所以,不仅现在的飞行动物没有像翼龙那么大的体型,就连在陆地生活的最大动物,都没有恐龙时期的最大恐龙体型大。

海洋生物之所以还能保持那么大的体型,是因为人类和海洋生物生活在不同的区域,相对于陆地生物而言,人类对海洋生物影响较小。

不过随着人类现代捕鱼技术,目前海洋中的大型生物数量也在不断减少,甚至有灭绝的危险。

总结

在地球的不同时期,体型从大到小的排列为:海洋动物陆地动物飞行动物,飞行动物之所以体型最小,和它们的消耗能量的能力有关。

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