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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8000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。
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