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陸上動物はどれくらい大きくなることができますか?

ヘリコプターを未知の島に連れて行って、身長100フィート以上、体重158トン以上の巨大な類人猿のような生物に待ち伏せされることを想像してください。 衝撃的な強さで、この猿の敵はあなたのチョッパーを通して木の幹を送り、その後2時間、友達を押しつぶし、踏み鳴らします。 これは、映画「 Kong:Skull Island 」のプロットです。悪名高いキングコングを中心とする80歳のフランチャイズの新しいテイクです。

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現在、 スカル島は科学的な正確さを求めているとは主張していません。 しかし、私たちは尋ねなければなりませんでした:この生きている超高層ビルと同じくらい大きな生き物が私たちの惑星に存在することができましたか? ヘリコプターを手で押しつぶすだけの強さがあるのでしょうか、それとも自重で単に崩壊するのでしょうか?

最初に、キングコングや他の巨大な類人猿が地球上で発見されていない場所に住んでいる方法がないことを明確にしましょう。 「映画に見られるようなキングコングは、おそらく肉体的に実行可能な生物ではない」とスタンフォード大学の古生物学者、ジョナサン・ペインは言う。 主な理由:重力と生体力学。

動物を取り、サイズを大きくした場合、数学では、クリーチャーの質量は3乗または3乗で増加します。 ただし、サイズの増加率が同じであれば、クリーチャーの体の幅、つまり骨と筋肉の幅は2の累乗だけしか増加しません、とペインは言います。 「大きくなればなるほど、自分自身を支えるためにより多くの体重を骨に捧げる必要があります」と彼は言います。

だから、パパ・ロングレッグのような生き物、つまりトイレに現れるクモのようなクモ類は見られず、通常は1インチ以下の大きさで、はるかに大きなサイズでクロックインします。 「彼らの足は体重の下で砕けるでしょう」とペインは言います。 (震え)

これらの法律のため、350ポンドのウエスタンゴリラを取り、それを20倍に拡大することは物理的に不可能です。 結果のクリーチャーのスケルトンと筋肉はその質量を支えることができません。 ニューメキシコ大学の古生態学者フェリーザ・スミス氏によると、大型の動物は体を支えるために大きく太い手足が必要です。これにより、陸上の生物が100トンを超えた可能性は低くなります。

「貧しいキングコングは転覆すらできませんでした」とスミスは言います。攻撃者とヘリコプターの攻撃はずっと少ないです。

ですから、今日の地球最大の陸生動物であるゾウが、今日のキングコングのサイズに大きく及ばないことは驚くことではありません。 たとえば、アフリカゾウの身長は約13フィート、体重は最大7.5トンです。 しかし、過去には、生命ははるかに大きくなりました。ティタノサウルスのような恐竜の体重は約80トンで、今日のアフリカゾウの10倍ですが、架空のキングコングほど大きくはありません。

その理由は恐竜が爬虫類であったという事実と関係があり、今日私たちは哺乳類に支配された時代に住んでいます。 温血哺乳類は、より高い体温を維持するために、冷血爬虫類が代謝にかけるエネルギーの約10倍のエネルギーを消費します。 これは、哺乳類が体の大きさを大きくすることに専念できないエネルギーです。 したがって、私たちが知っている最大の哺乳類は、これまでに発見された最大の爬虫類のおよそ1/10の大きさであると理にかなっています、とスミスは言います。

シロナガスクジラは、地球上に存在する史上最大の動物であり、200トン以上の重さがあると考えられています。 水では、ルールは異なります。 水の浮力は、海の生き物の体を支え、筋肉や骨格の負担を軽減します。 スミス氏は、シロナガスクジラは理論上、現在よりも大きくなる可能性があると述べていますが、生物学者は、シロナガスクジラの妊娠期間がわずか11ヶ月という比較的短いため、サイズが制限されると考えています。

(同様に、火星のように地球よりも重力が低い惑星では、負荷によって妨げられていない陸生生物がはるかに大きくなる可能性があります。)

しかし、動物のサイズを制限するもう1つの主要な要因があります。それは食物です。 158トンの類人猿はそれ自体を支えるために多くの食料を必要とし、おいしい人間でいっぱいのヘリコプターが定期的にcrash落しない限り、その量の食料をスカル島で見つける可能性は低いでしょう。

通常、より多くの食物を手に入れることは、比例してより多くの領土にアクセスできることを意味します、とスミスは言います。 シロナガスクジラは何千マイルも泳ぎ、オキアミを食べることができます。アフリカゾウは、1日で植物を探して最大80マイルをカバーできます。 かつて地中海の島に住んでいた絶滅したwar性ゾウ種のように、大きな動物は通常、潜在的な食物源が少ないという事実を補うために島で小さくなる傾向があります。 ですから、キングコングは大規模なゴリラよりもドワーフゴリラの可能性が高いと言えます。

明らかな欠点を考えると、どのような進化的圧力がより大きな動物であることがより魅力的になるでしょうか? 「大きくなるには、選択的な利点が必要です」とスミス氏は言います。 例:食べられない。 小さい動物は捕食者により簡単に摘まれるので、自然選択は種をより大きくし、よりよく防御するのを助けることができます。 ただし、大きな動物は小さな動物よりもはるかに遅く動く傾向があるため、これはトレードオフになる可能性があります(生体力学に関する上記のレッスンを参照)。

大きくなることは、より多くの食物を手に入れることができることも意味する、とペインは言います。 古典的な例はキリンで、その高さにより他の動物にはできない植生に到達することができます。 同様に、シロナガスクジラはヒゲの歯で大量の水をろ過できるため、1日あたり最大8, 000ポンドの指の大きさのオキアミを捕獲できます。

それに直面しましょう:科学的に言えば、キングコングはハリウッド自体と同じくらい想像力の飛躍かもしれません。 しかし、ペインは、人生がこれほど大きくなる可能性を完全に排除するつもりはありません。 「私はこれらのことについて決して言ったくない」と彼は言う。 「人生は何かをすることはできないと考えるたびに、それを行う方法を見つけ出すことがよくあります。人生はあらゆる方法で私たちを驚かせます。」

編集者注、2017年3月22日:この記事では、最初、クリーチャーの質量を3倍に増やすと3倍に増えると誤解していました。 修正されました。

スミソニアンに尋ねる番です。

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