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的捕猎和栖息地破坏双重打击下,与十七世纪末灭绝。人类抵达海岛后,经常带来外来物种,比如老鼠、猫、狗、猪。这些动物很轻易就把岛上的穴居鸟灭绝了。甚至还来不及被命名。马达加斯加的象鸟,比恐鸟还大,在马来人抵达后的两千年内尚未灭绝。产卵于海边,在大航海时代来临后,就只出现在旅行笔记中了。
3。在恐龙时代,天空的主人是翼手龙目的动物。不过翼手龙不属于恐龙,是飞行爬行动物类。种类多,大小不一。小的如同现在的小鸟,大的翼展超过10米。目前最大的飞行鸟是信天翁(灰颈鹭鸨与此类似),体重10公斤,翼展超过3米。这些大型信天翁,需要逆风起飞,或者悬崖上起飞。由于要求起飞速度高,大型信天翁(漂流信天翁)生活在南纬40度的西风漂流带。这里经常起高速西风。而信天翁最擅长的就是滑翔。由此反推那些翼展过10米的翼手龙,可以想象,它们也是滑翔类型,起飞依赖逆风或悬崖。并且翅膀和躯干比例更高。
4。家禽经过人类饲养和选种,身材肥胖,翅膀窄小。和麻雀这样的小鸟比,体型都过于肥胖,更不能和野外的同类相比。正是这一点保证了饲养的安全性。当然现代化的养鸡场,鸡从小就在笼子里生长,已不存在飞走的可能性了。动物园里面放养的天鹅,为了防止飞走,一般将翅膀上的初级飞羽拔掉。翅膀面积减小虽然不多,但初列飞羽却是产生向前动力的唯一因素。虽然翼展的升力还够,却无法飞行。(上世纪动物园曾出现过野生公天鹅和放养母天鹅在一起,它们是一夫一妻制,最后爱情的力量使得母天鹅经过锻炼飞走了。)
俗语说身大力不亏,说明身材高大,即使不刻意锻炼增加力量,力量也很大。一个人锻炼前后,肌肉的差别在于其橫截面积。我们常说膀大腰圆,也是肌肉橫截面大,显得皮肤涨鼓鼓的。那些瘦弱的人,皮肤紧贴骨骼,麻杆一样的身材。和强壮的人相比,肌肉长度区别不大,但是横截面相差甚远。由此可决定肌肉力量的就是肌肉的橫截面。体型不变,身高增加,那么相应的肌肉横截面增加,并且是二重身高增加比例。因此力量增加的速度更快,显得身大力不亏。
但是,身体的重量增加是三重身高增加比例。力量相对体重的比例,反而下降了!也就是说对身体的控制能力下降。我们常说敏捷,就是指身体反应迅速,易于改变身体运动状态。当身材增加时,可以说人体的敏捷按同比例下降。在群体竞价场上,那些身材相对矮小的,动作更加灵活。比如足球的球王,无论贝利还是马拉多纳,身材都矮小。例外情况是荷兰人,身材高却又是技术性打法。荷兰选手身材基本都是麻杆型,不是粗壮型。这样力量相对体重,和矮小选手相比下降不多。在篮球场上,黑人身高又灵活,这是人种特点。在同一人种内,身材高大的也显得不灵活。那些当后卫的选手,身高都相对比较矮。当中锋是傻大个站桩要求时,就来个身高粗壮型。总之,身材矮小,及身材瘦长型,敏捷程度都高于身材高大和身材粗壮型。
思考:
1。跳蚤,跳的高度可达身体长度的百倍以上。假如跳蚤如《跳蚤之歌》里的情况,可以长大,设跳蚤原始长度3毫米,长到1000毫米,体型不变。那跳蚤可以跳身体长度的多少倍?*
2。举重比赛,按照选手的体重分级进行。类型分为抓举和挺举。尝试计算各个级别冠军选手比赛时的功率,并把功率和体重进行比较。*
3。拳击也按照体重分级。最轻的是48公斤级别,最重的是86公斤以上级。虽然重量级选手敏捷低于迷你轻量级,但是绝对力量差异太大。并且重量级攻击范围大,纯粹是虐待。所以公平竞争就设置在同一层面进行,不是死亡竞赛。
4。现在动物的尾巴一般是起平衡作用,在运动时,尾巴的移动可以让身体在快速奔跑中转向。恐龙时代的大型草食动物,经常有个大尾巴,除了平衡身体外,是对付肉食恐龙的有力武器。虽然动作迟缓,但尾巴会对较小肉食的恐龙造成致命打击。可以说挨一下就离死不远。
5。在直径细小的管道中,水分子和管壁之间有吸引力(成为附着力),而水分子之间有吸引力(称为内聚力)。如果附着力大于内聚力,那么水就自动在管道内上升,当表面张力和上升形成的重力达到平衡时,上升停止。管道越细,则管道的侧面积相比管道的体积越大!而表面张力和管道内径同尺度下降,但水的重量则是二重尺度下降。因此水上升更高的高度。这一现象称为毛细现象。当树木的高度超过10米后,可以想象,树叶的水分全凭毛细管道输送水。
人体的支撑是骨骼。当外在力量过大时,骨骼无法承受,发生断裂。断裂有2种情况,骨折和线性骨折,分别是横向断裂和纵向断裂。一般横向断裂比较普遍,那么骨骼的承受力就和骨骼的橫截面相关。如同肌肉情况,骨骼在人体身高增加时,承受力增加速度赶不上体重的增加速度,相比以前承受能力下降!
老鼠上窜下跳,下落高度是身体长度的若干倍,不需要缓冲,直接就跑了。猫的体型比老鼠大4倍以上,但也可经受高空下坠。小孩子经常摔跤,哇哇大哭,但是不容易受伤。相对骨骼和体重,体型越小,越不容易受伤。英国列佛游记》,里面有大人国和小人国。按照上述分析,大人国的人都不能咳嗽,一咳嗽就骨折。而小人国的人摔伤了,这个不应该。现在有很多电脑动画技术包装出来的所谓大片,经常出现一些巨大无比的神奇动物。比如说大猩猩,手掌里面可以坐个成年人,快赶上乐山大佛了。在电影里面,大猩猩金刚呼风唤雨,挥斥方遒,动作敏捷的像只猫。先不说基因能不能让金刚长这么大,就它的动作,保准浑身粉碎性骨折,摔倒在地,进一步将骨骼细小化。而且头不能着地,不然马上头骨破裂。但控制头部的颈椎无法阻止头部的惯性,立刻脖子折了。结局只有一个:死亡。地球上出现最大的陆行动物是梁龙科恐龙,除去那些脖子和尾部,躯干最长也就10多米。缓慢地行走在侏罗纪森林草原边缘。
思考:
1。篮球运动员经常脚踝受伤,足球运动员经常膝盖受伤。观察那些易受伤运动员的体型和人种差异。当然技术因素很重要,技术好了就不容易受伤。换而言之,可以将受力缓冲下来或用更结实的部位承受。
2。陆地上的动物,个头最大、体重最重的动物都是草食动物。目前最大的是非洲象,肉食动物最大的是北极熊。但非洲象比北极熊大得多,为什么?恐龙时代的肉食恐龙最大的是棘龙,体长17米,体重8吨。根本无法和100吨以上的草食恐龙比较。目前地球上最大的动物是海中的鲸鱼,在恐龙灭绝后1000万年开始进入水中。其祖先是偶蹄动物,和河马关系比较近。蓝鲸可以长到30米,体重150吨以上。并且不像30米长的恐龙,依靠脖子和尾部凑数。蓝鲸可是实打实的从头到尾都流线型,都是肉。和通常的白色鱼肉不同,鲸肉和牛肉差不多。巨大的鲸鱼张大嘴,滤食浮游生物,或对着磷虾群肆虐。虎鲸是最大的海豚,常常捕食其他海洋哺乳动物。体长8米,体重5吨。同样在海洋中,最大体型的也是类似于草食行为,而肉食类型的体型相对小。为什么海中动物可以长得如此庞大?
3。眼睛。草食动物的眼睛都长在头部的两侧。而肉食动物的眼睛都长在头部的前方。双眼在前方,方便定位方向、距离,利于安排捕食方案。眼睛长在两侧,方便观察四周,同时这些动物的耳朵还可以转动,进行被动声音侦测。在视线不佳的情况下,某些肉食动物可进行主动声音侦测,比如蝙蝠、海豚。如同探照灯的效果。另外一些可夜行的肉食动物,视网膜后面有反光层,增强视力。在晚上看起来眼睛发亮,像个小灯泡似的。如果动物生存环境中没有太大威胁存在,那么眼睛也趋向前方,便于搜索食物。考古发现动物头骨,眼睛的位置,结合其他部位的骨骼化石,就可以大致确定动物究竟是草食还是肉食。(极端情况,野兔逃跑时,不必回头,双眼就可以聚集在身体后方,观察捕食者。)
4。支撑身体的骨骼,基本都是圆柱形,为什么不是扁的?事实上,圆柱形的骨骼抗弯折能力最强。扁的骨骼有一个方向抗弯折能力强,一个方向弱。身体的支撑框架,并不确定意外受力的方向,因此需要保持各个方向都有相同的抗弯能力。在身体某些部位,因为结构的关系,可以保证受力一定是特定方向时,骨骼就可以长成扁的、或其他形状。
5。骨折中线性骨折很少,因为骨折承受纵向能力很强。棒状的物体,最易横向折断。我们身体的支撑框架,都是让骨骼纵向受力。就如同楼房,上下方向没有问题,但是横向相对脆弱。同样树木生长也是这样,刮大风,树木被刮倒,经常是半腰折断,或者连根拔起。除非树木中心的木质全部腐朽,无法承重,导致树木自然死亡。树木的长高过程中,直径的增长速度大于高度的增长速度。不需要做材料力学分析,仅仅是纵向承受能力大于横向承受能力。当树越高时,树冠越大,横向的风力就越大,加上树木上部分的重量,腰围就要更粗才能抗得住。并且大风在树冠上的作用力,对树木而言就是一根杠杆,离树冠越远,受横向力越大,因此树木是树根最粗,越靠近树冠越细。世界上年龄最大的树,西非一颗。 0岁的龙血树,死于一场风暴。美国太平洋杉树可长百米以上,地面上树径可以开辟铁道,容纳火车通过。
6。动物采用的策略。现在所有的动物,无论大小,其体型都可类比为圆柱形,至多是圆柱的直径和长度比例有区别而已。我们的四肢,躯干,虽然不完全是圆柱形,但也相差不远。这样的体型,在体长增加后,加在骨骼上的横向重量增加比例和骨骼的承受能力是同步增加。理论上骨骼效能完全不变。但动物毕竟不是烟囱,体型是介于圆柱和立方体之间,更像圆柱。这样就降低了骨骼受损的风险。
恒温动物都要进行代谢,产生热量维持体温,提供能量来行动,或逃跑或追逐。那么动物要吃多少东西才能满足基本要求:保持体温呢?假设体型不变,体长增加,胃部容量和体积同步增加。那么胃部摄入食物量和体重同比例增加,而散热是皮肤面积,增加速度比食物摄入量小。因此体型大的动物可以摄入相对少的食物维持体温(不用吃饱)或者胃容量减小。体型增加后,体重增加,运动能力可以换算成能量关系,即维持同等速度情况下,能量消耗和体重同比例增加。假设动物有2个胃,一个维持体温,一个维持运动能力。那么维持体温的胃就可以不用吃饱,而维持运动能力的胃就要吃饱。整体下来,体型增加后,食物量比体重增加的要少些。少多少呢?要看动物的运动情况。大量的巨型动物,比如大象、犀牛、长颈鹿,对运动能力要求不高。因为基本不受到攻击。所以这些动物主要是维持热量,那么吃草量增加不需要太高就足以维持生命了。而像狮子老虎这些动物,维持运动能力非常重要,因此食量和体型增加快同步了。当然多数时间它们也休息。
小动物的悲惨命运。当体型减小,散热带来大问题,小动物的食物量补充必须满足热平衡。不然就是死亡。相比大动物,食量不足,就必须质量补充。小动物吃的食物热值都很高。小鸟食谱:昆虫(蛋白含量50%以上、基本没什么浪费的成份),种子(淀粉含量高,某些种子油脂含量高,热值更大),以前说麻雀是四害之一,吃谷物。但麻雀除非专门喂食谷物,依靠自然条件下获取的谷物会饿死。昆虫才是麻雀的主食。蜂鸟,更小的鸟,吃花粉花蜜(蜂蜜的原材料,热值应该更高,不然蜂鸟就饿死)。鸵鸟个头大得多,吃植物就可以了,偶尔补充点昆虫,植物?热值很低,唯一的好处就是不会乱跑。哺乳动物的幼体都必须喂奶,奶的营养价值很高,但热量不足,所以一会就要吃,每天开饭的次数比成年体高的多。现代人类的哺乳能力下降,替代品很多,只是要小心三聚氰胺。另外免疫能力也是值得注意的问题。松鼠,寒温带都可以生活,冬天存储大量松子。松子里面含大量油脂,热值是面包的四倍以上。饲料小动物要注意,忘了喂食很容易饿死。但老虎一周吃一次,一次管一周。
思考:生存的代价
1。巨型草食动物:运动能