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骷髏島的靚仔啊,你怎么那么大

2021-08-26 04:40:44暗號
科學Fans 2021年4期

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金剛體型飄忽之謎

1933年,金剛這個形象首次出現在黑白大銀幕上。當時制作方做了好幾種道具模型用于實拍,所以道具基本上可以反映金剛的體型。在叢林里的金剛道具有5.5米高,進了紐約城后,為了凸顯它和建筑的大小對比,所用的道具更是高達7.3米。

在此后近百年的數次亮相中,金剛的身高一躥再躥,其中1962年對戰哥斯拉時,它的身高達到45米的頂峰。與此同時,它的體重更是飄忽不定,最初只有不到19噸重,到后來動輒萬噸起,一切隨著制作者的任性而變化。2005年,“彼得大帝”彼得·杰克遜拍攝了一版溫情脈脈賺足眼淚的《金剛》,成為很多人的童年回憶,它的身高重回不足8米的狀態。

時間來到2015年,傳奇影業本來想要和環球影業合作一部“彼得大帝”版《金剛》的外傳,后來因為種種原因和環球影業停止了合作,把這部計劃中的金剛電影納入了雄心勃勃的“怪獸電影宇宙”系列,它就是2017年上映的《金剛:骷髏島》。正是在這個“怪獸宇宙”中,金剛被設定為遠古巨獸“泰坦”眾多種族的一種,這樣就可以名正言順地和哥斯拉、基多拉它們互毆了。但骷髏島金剛身高32米,目前看來對戰哥斯拉還是岌岌可危。

巨獸的蹤跡

地球上曾經存在過的最大的靈長類動物,有可能是步氏巨猿。它身高超過3米,體重足有350公斤,曾經和智人共存在這個地球上,卻在10萬年前滅絕。

為什么巨猿不能長到45米,像捧一杯奶茶那樣,把一個成年女性輕輕捧在掌心?我們熟知的許多動物都有過這樣的巨大親戚,比如西瓦獸之于長頸鹿,恐象之于象,大樹懶之于樹懶。在氧氣充足的泥炭紀,連昆蟲中都會出現巨脈蜻蜓這樣的大塊頭,但它們為什么沒有堅持變大呢?

更高大無疑會帶來很大的優勢,大樹可以獲得更多陽光,大老虎可以按住更強壯的獵物。在同一個物種內部,大也可以欺小——胖虎毫無疑問要比大雄更有競爭力一些。因此在進化的某些階段,通過自然選擇的影響,物種確實會傾向于“試試”能不能長得更大一點,再大一點。

但現實是殘酷的,高大的優勢會邊際遞減,大自然的正反饋也不會永遠沒有剎車。對于動物巨大化的可行性,已經有不少科普文章做過探討,總結起來大概有以下幾個方面:

第一,普通的骨骼,強度恐怕不足以支撐這樣的身軀。不過,海洋中重力的影響比在陸地上小得多,給了藍鯨等海中巨獸充分發揮的余地。

第二,這種身高會給心臟造成巨大的壓力,讓它頂著高血壓泵血。

第三,由于尺寸增大帶來的是體積立方比增長、表面積平方比增長,會導致巨大的動物不能及時散熱,體內蛋白質變性,摧毀自己。

第四,需要進食大量食物。

現今地球生態相對穩定,各種現代生物的體格也就暫時維持在了一個大小相對平衡的狀態,那些遠古的傳說終究全部雨打風吹去。

大小即鐵律

遙想最初的生命形態,還只是幽深海底的一個個單細胞。那么它為啥不干脆把細胞變大一些?

假如我們把一個大腸桿菌抻到藍鯨那么大,暫時忽略重力、內部的壓強、散熱這些大問題。它能生存嗎?依然不能。生命依賴機械傳動來驅動骨骼肌肉,依賴電流傳遞神經沖動,發展出各種通天徹地的行為。但底層的驅動力還是靠分子層面的擴散作用。假如一個細胞撐得太大,它內部的細胞器之間物質交換就會變慢,比如蛋白質從翻譯、合成到分泌的道路將變得極其漫長。細胞內部產生的廢料沒有辦法及時排出,也沒有辦法從細胞外及時傳遞有用的東西到細胞內。

久而久之,單細胞生命在大小之間找到了一個平衡,而復雜生命繼承了這個平衡。復雜生命意味著比單細胞生命更復雜功能,僅用一個大小有限制的單個細胞顯然是不能實現這些功能的。所以,復雜生命采取了另一種策略:多細胞。于是,世間生命千千萬,細胞的大小卻終究都處于一個數量級上,就是為什么藍鯨的單個體細胞并不會和大腸桿菌有過于離譜的區別。

為了解決多細胞互相溝通、彼此協作的能力,生物需要給自己的軀體之內加入更多的結構和空間。腔體、嵴、管道,以及腸道表面的絨毛和凸起,四通八達的血管……都盡可能地增大了生物體內的表面積。縮小看,這些小結構在細胞器里也存在。放大看,一座大樓、一個鄉村、甚至一個國家都會在某種程度上呈現這種結構,在這些結構的背后有一雙看不見的手,那就是這個宇宙中最基本的物理規律。

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