Spørg Læserne: Påvirker tyngdekraften vores vægt?

“Jeg har en ide om, at levende individer kun kan opnå en vis størrelse ved en given tyngdekraft.”

Lige præcis. Det har at gøre med den måde volumen og areal skalerer på. Volumen skalerer med tredje potens og areal kun med anden.

Dvs. at når et dyr bliver dobbelt så stort på alle leder og kanter, så bliver volumen og vægt af dyret 8 gange større mens tværsnitsarealet af de ben, der skal bære dyret, kun bliver 4 gange større. Det sætter en grænse for hvor stort et dyr kan blive, hvis dets ben stadigvæk skal kunne bære det.
Det er også grunden til at en myre kan klare sig med små tynde ben, der stritter ud til siden. Mens en elefant må have fire tykke søjler placeret godt inde under kroppen, og også derfor man aldrig ser en elefant springe ned fra en forhøjning i et lille fikst hop.
Hvor stort kan et landdyr så blive. Ja i hvert tilfælde så stort som en elefant (afrikansk!), og faktisk også så stor som en stor planteædende dinosaur (som 6-7 elefanter). Men skal man være større end det, så er man nødt til at slippe af med tyngdekraften ved at leve i vandet, og så kan man blive lige så stor som en hval.

Men selv en hval er stadigvæk underlagt loven at volumen skalerer med tredje potens og areal kun med anden. Så når en hval bliver dobbelt så stor, så bliver volumen og vægt 8 gange større, mens tværsnit af de blodårer der fører fra hjertet, og skal forsyne den 8 gange større vægt med blod, kun bliver 4 gange større.
Og tilsvarende med alle systemer i hvalens fysiologi. Forholdet mellem skalering af volumen og areal, sætter grænser for dyrs størrelse.
Små dyr kan optage ilt og næring direkte gennem dyrets overflade, mens større dyr er nødt til at have cirkulationssystemer, til at få det rundt i organismen. Insekter optager ilt direkte gennem overfladen, og deres størrelse er derfor begrænset af iltens evne til at diffundere ind i vævet.

Areal af den kropsåbning hvorigennem føde indtages (munden) skalerer også kun med anden potens, mens dyrets vægt skalerer med tredje potens. Så når dyret bliver tilstrækkeligt stort, så kan det simpelthen ikke nå at spise nok til at overleve, uanset om det så propper sig med mad døgnet rundt.

Et meget stort dyr ville derfor være nødt til at være organiseret f.eks. som en art blæksprutte (der har stort areal i forhold til volumen), hvor hver sugekop på armene fungerede som en selvstændig lokal mund. Foruden at der også måtte være flere lokale hjerter m.m., og sikkert også flere lokale hjerner og øjne, hvis dyret skulle kunne nå at reagere rettidigt på omgivelserne, da nervesignaler har en begrænset udbredelseshastighed.

Kort og godt. Store dyr er ikke særligt praktisk og svære at konstruere. Hvorfor vi aldrig vil se kæmpe orm, der som ormen i æble lever i en asteroide og spiser rumskibe.

Posted in computer.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>