現(xiàn)實(shí)中會(huì)有哥斯拉這種龐然大物嗎

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地球上最早出現(xiàn)的生物是單細(xì)胞的。在我們的印象中，細(xì)胞總是小得無法用肉眼看見，其實(shí)單個(gè)細(xì)胞可以長(zhǎng)得很大。但是，細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積即表面積與體積之比就越小，細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降停@必將影響細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。此外，在細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的量不會(huì)發(fā)生變化的條件下，如果細(xì)胞過大，就會(huì)影響細(xì)胞核對(duì)于細(xì)胞的控制以及后續(xù)的代謝活動(dòng)，因此細(xì)胞一般不會(huì)長(zhǎng)得很大。

但是，事情總有例外。這么多年下來，很多生物都摸索出了讓細(xì)胞長(zhǎng)得更大的方法。

單一的細(xì)胞核無法控制太大的身體，可如果有多個(gè)細(xì)胞核呢？杉葉蕨藻可以說是目前人類發(fā)現(xiàn)的最大的單細(xì)胞生物，最大的杉葉蕨藻高可達(dá)30 厘米，而這種看上去與蕨類植物很相似，葉、莖、根等“器官”俱全的植物，竟然只是一個(gè)巨大的細(xì)胞。杉葉蕨藻采用的正是多核策略：許多個(gè)獨(dú)立的細(xì)胞核被包裹在一團(tuán)細(xì)胞質(zhì)里，不同部位的細(xì)胞核生產(chǎn)功能不同的蛋白質(zhì)，并不斷分支，進(jìn)而形成復(fù)雜的葉片形態(tài)。

如果嚴(yán)格要求單細(xì)胞中僅能有一個(gè)細(xì)胞核，生物也進(jìn)化出了一種通用辦法：讓細(xì)胞質(zhì)盡可能地變得又細(xì)又長(zhǎng)，以擴(kuò)大其表面積。在淺海區(qū)域，生活著一種名叫傘藻的藻類——一根筆直的長(zhǎng)柄上撐開形狀各異的傘蓋，高可達(dá)10 厘米。與杉葉蕨藻不同，整個(gè)傘藻就是僅有一個(gè)細(xì)胞核的大細(xì)胞。

顯然，只靠一個(gè)細(xì)胞長(zhǎng)成龐然大物還是有點(diǎn)兒難的，它很難完成生物所需的全部生理功能，還需要其他細(xì)胞的幫助。那么大量的細(xì)胞聚在一起，又能長(zhǎng)多大呢？

據(jù)吉尼斯世界紀(jì)錄記載，“地球上體積最大的植物”當(dāng)屬美國(guó)俄勒岡州馬盧爾國(guó)家森林里的一片巨型蜜環(huán)菌，占地面積為8.9 平方千米，估計(jì)年齡達(dá)2400 歲，總質(zhì)量可能高達(dá)605 噸。而從嚴(yán)格意義上講，最大的單體生物應(yīng)該是被稱為“謝爾曼將軍樹”的巨杉，它位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)山脈西側(cè)的紅杉樹國(guó)家公園中。“謝爾曼將軍樹”高83.8 米，基部直徑11.1米，其體積約為1487 立方米，體重約達(dá)2800 噸，估計(jì)年齡在2150 歲到3100 歲之間。

但這些巨大的生物與哥斯拉相比，在體形上還是有很大差距，是什么限制了它們的生長(zhǎng)呢？

無論是蜜環(huán)菌還是“謝爾曼將軍樹”，決定它們體形大小的主要因素是自然環(huán)境中的資源數(shù)量。真菌和植物無法行走，只能依靠土壤（及其中的生物）和陽光補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。蜜環(huán)菌需要靠菌絲從周圍植物身上汲取營(yíng)養(yǎng)，隨著它不斷生長(zhǎng)，周圍植物的營(yíng)養(yǎng)被掠奪得一干二凈，周邊森林會(huì)出現(xiàn)大面積枯萎。植物也一樣，隨著體形越長(zhǎng)越大，所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和陽光光照越來越多，當(dāng)獲取的能量不足時(shí)，植物就停止生長(zhǎng)了。

對(duì)單體植物來說，即使?fàn)I養(yǎng)充足，其自身的生理結(jié)構(gòu)也會(huì)限制它的體形。植物靠根吸收水分和無機(jī)物，因此與動(dòng)物不同，這些養(yǎng)分是從下往上運(yùn)輸?shù)街参矬w全身的。植物長(zhǎng)得越高，需要對(duì)抗的重力越大，到了一定的高度，頂端的樹葉無法獲得養(yǎng)分，樹木就會(huì)生病，以水分作為原料的光合作用也會(huì)中斷，最終停止生長(zhǎng)。

與植物相比，動(dòng)物長(zhǎng)大受到的限制就更多了，因此動(dòng)物的體形大小遠(yuǎn)比不上植物的。

目前，我們已知的最大的陸地動(dòng)物是蜥腳類恐龍——體長(zhǎng)超過40米，體重可達(dá)70噸。可惜，蜥腳類恐龍?jiān)诟缢估媲叭匀华q如貓狗之于大象。當(dāng)一只動(dòng)物長(zhǎng)高1 倍，其身體的觸地面積會(huì)增大4 倍，它的體積會(huì)增長(zhǎng)為原來的8倍，質(zhì)量也會(huì)等比增長(zhǎng)，其骨骼就需要進(jìn)化出支撐額外重量的能力——例如增加骨骼密度。而肌肉帶動(dòng)龐大的身軀不僅需要更多的能量，還會(huì)給心臟和肺部帶來額外的壓力。

蜥腳類恐龍找到了一種支撐更重的身體又不消耗太多能量的好方法，它們以植物為食，利用又長(zhǎng)又靈活的脖子四處轉(zhuǎn)向?qū)ふ沂澄铮眢w則保持原地不動(dòng)。即便如此，蜥腳類動(dòng)物也已經(jīng)觸及地球陸地生物體形的最大極限。如果一個(gè)生命體無限擴(kuò)張自己的體形，最終將導(dǎo)致它因無法支撐自己龐大的身軀而倒下。

那么，水生動(dòng)物的情況又如何？到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)的最大的海洋生物是藍(lán)鯨，其體長(zhǎng)為33 米，體重為181 噸。由于浮力的作用，水生動(dòng)物無須考慮站立的問題，因此可以長(zhǎng)得比陸地動(dòng)物更大。然而，自然界在其他地方為海洋生物套上了枷鎖。

與陸地動(dòng)物相似，海洋生物的身長(zhǎng)每增加1倍，體表面積就增加4倍，體積和質(zhì)量會(huì)增長(zhǎng)8倍，相當(dāng)于細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)了8倍。如此，其細(xì)胞產(chǎn)生的熱量就會(huì)增加8 倍，而通過皮膚散發(fā)的熱量最多只能增加4 倍。因此，即使浸泡在海洋里，過于龐大的生物最終也會(huì)因產(chǎn)熱過多而出現(xiàn)熱損傷。因此，出于內(nèi)臟承受極限的限制，海洋環(huán)境也無法支持巨型哥斯拉的存在。