Как сделать реалистичного «гиганта»

Представьте себе расу, которую мы бы назвали «гигантами», каждый из которых может быть от 8 до 10 футов (2,40–3,00 метра) в высоту. Какие отличия им нужны по сравнению с нами, обычными людьми, чтобы функционировать? Я знаю, что простое масштабирование органов не работает, как можно было бы ожидать (я не специализируюсь на биологии, не держите меня на этом).

И если бы они могли функционировать достаточно хорошо, был бы способ сделать их сверхчеловечески выносливыми или сильными? Небезосновательно, просто, может быть, способен выкорчевать дерево?

Вдохновляйтесь природой: T-Rex, слоны, мамонты. Гигантские ленивцы (Мегатериум).
@Serban а, ладно, я чувствую, что должен уточнить, я имел в виду гуманоидных гигантов, вроде тех, что из Скайрима. Но спасибо за ответ!
На каком сроке вам нужны эти гиганты? Только с помощью селекционного разведения и питания, вероятно, потребуются десятки поколений, чтобы достичь среднего роста взрослой особи в 10 футов. Если вы торопитесь, вам потребуются генетические модификации. -- только что заметил тег, основанный на фэнтези. Замените «магия» на «генетические модификации» в комментарии выше.
@Генри, спасибо за ответ! Но на самом деле я не спрашиваю о том, как они будут созданы, меня больше интересуют биологические отличия, которые им потребуются по сравнению с людьми, чтобы функционировать.
Я удалил немного о стрелках, так как теперь для этого есть отдельный вопрос.
В какой гравитации они будут жить? Должны ли мы принять земной стандарт? Кроме того, есть люди , которые попадают в этот диапазон роста, что заставляет вас думать, что потребуются какие-либо изменения?
Есть люди ростом 2,4 м. Самый высокий человек был 2,72 м.
вы должны увидеть в этой статье научную оценку правдоподобия игры анатомия тронных гигантов. Planetfuraha.blogspot.com/2016/06/…

Ответы (4)

Кровяное давление.

Изменение положения вызвало бы большие колебания артериального давления в голове, и кровь заполнила бы ноги. Я сомневаюсь, что 10 футов было бы достаточно, чтобы вызвать огромные проблемы, но приспособления, подобные тем, которые есть у жирафов, существовали бы, если бы гиганты эволюционировали естественным путем. Это будет означать большее сердце и кровяное давление, чтобы гарантировать приток крови к мозгу, клапаны для снижения кровяного давления в мозге и предотвращения обратного потока, когда голова опущена, и более плотную кожу на ногах, чтобы предотвратить там скопление крови. В качестве альтернативы система кровообращения могла бы иметь клапаны регулирования давления для каждой основной области, обеспечивающие равномерное давление независимо от положения. Это также позволило бы повысить кровяное давление в мышцах и легких, а мозгу и другим органам дать нормальное давление.

Структура

Из-за того, что вес увеличивается быстрее, чем сила, кости и мышцы должны быть пропорционально толще, особенно в нижней части тела. Ноги, вероятно, будут иметь поддерживающие связки в суставах.

Сверхчеловек?

Гиганты по необходимости должны быть мускулистыми, чтобы избежать проблем с ногами и позвоночником. Будучи большими и мускулистыми, они были бы довольно сильными. Один только размер увеличивает силу в квадрате увеличения роста. Вдобавок к этому придут приспособления к увеличению массы, хотя, возможно, просто из-за отсутствия слабых гигантов (меньше вариаций, а не выше среднего). Гигант может (предположительно) быть в два-три раза сильнее крупного и сильного обычного человека.

Более длинные конечности также добавят рычага и досягаемости. Таким образом, в ближнем бою нормальным людям может показаться, что гиганта невозможно победить. Обычно они наносят первый удар и должны быть в состоянии использовать свою подавляющую силу, чтобы отбрасывать щиты и парировать.

Более длинные конечности также позволяют использовать более крупные луки и стрелы, что, как правило, приводит к гибели противников, поскольку размер лука позволяет хранить (и высвобождать) больше энергии с той же силой натяжения, а более крупная стрела должна быть более точной и иметь лучшее проникновение в броню. И, конечно же, у гиганта, вероятно, была бы более высокая сила.

Необходимость в более плотной коже для ног может привести к тому, что кожа станет более толстой и более устойчивой к разрывам. Но я не вижу особой разницы, если используется оружие. Жир и мышцы будут поглощать больше повреждений, чем у обычного человека, поскольку их будет больше, но разница не должна быть существенной.

Странные эффекты масштабирования

После некоторого размышления я понял, что кости и мышцы — не единственные вещи, которые можно было бы масштабировать, если бы были сохранены те же пропорции. Большие глаза дали бы больше способности собирать свет для лучшего ночного видения, а также улучшилось бы разрешение, так что гиганты могли бы видеть на расстоянии вытянутой руки так же хорошо, как обычные люди на расстоянии вытянутой руки. Обоняние также должно быть усилено.

Емкость легких может масштабироваться в соответствии с потребностью в кислороде (куб.), но дыхательная трубка будет масштабироваться меньше, поэтому дыхание гигантов будет намного слышнее, а их голоса будут громче. Кроме того, поскольку у гигантов будет больше массы, генерирующей тепло, по сравнению с кожей, излучающей его, они, вероятно, будут использовать одышку для потери избыточного тепла и, возможно, будут иметь немного более высокую температуру тела.

Самый странный вопрос будет с мозгами. Если бы пропорции головы остались прежними, мозг был бы более чем в два раза больше человеческого мозга. Учитывая, что у людей уже есть довольно большой мозг, и трудно думать о необходимости большей мощности мозга, головы гигантов могут быть более плоскими или иметь более толстые кости, чтобы уменьшить размер мозга. У великанов могло быть гораздо больше амортизирующих структур в голове.

Тем не менее, относительно легко придумать потенциальное использование дополнительной массы мозга. Многие животные тратят большую часть мозга на сенсорную обработку. Гиганты могли иметь большие структуры для обработки визуальных или обонятельных данных. У них может быть превосходная память. В мире с магией дополнительные возможности могут быть зарезервированы для магии и сделать великанов лучшими магами.

Мне было интересно узнать об этих особенно забавных эффектах масштабирования! Спасибо!
Я немного подсчитал, насколько сильнее. Без отработки «гиганты» (ок. 8,5 футов) способны поднять почти полтонны. С выработкой математика оценивает 1600 + фунтов. Но все же недостаточно для дерева (см. мой ответ).
На самом деле, глаза не стремятся к большему увеличению, они имеют максимально эффективный размер, который ненамного больше человеческого глаза. Что касается мозга, то больше мышц означает, что для управления им требуется больше мозга, поэтому увеличение размера мозга является следствием увеличения всего остального, вы не обязательно получите больше интеллекта, хотя мозгу не нужно увеличивать масштаб 1:1, чтобы сохранить Интеллект на уровне человека, поэтому у гигантов могло бы (и, вероятно, было бы) больше черепных костей и амортизаторов, чтобы справляться со случайными падениями.
@MontyWild Хороший вопрос с глазами, вероятно, они будут пропорционально меньше. Хотя эти гиганты, вероятно, недостаточно велики, чтобы «упасть в стену» размером с глаз? Если адаптироваться к тусклому свету, можно увеличить глаза. // Больший объем мышц на самом деле не требует большего количества мозгов. Это, вероятно, будет больше масштабироваться с количеством отдельных мышц и степенями свободы и точности, которые вам нужны? Однако гиганту может потребоваться лучший контроль, чтобы оставаться в вертикальном положении.
@VilleNiemi, потребность в том, чтобы больший мозг сочетался с большими мышцами, заключается в том, что большие мышцы имеют больше двигательных единиц, каждая из которых имеет свою собственную иннервацию. «Один нерв на мышцу» неверен.
@MontyWild Иннервация да, но я сомневаюсь, что существует реальная потребность в отдельной проводке в мозгу . Конечно, необходимое «умножение сигналов» не потребует почти линейного увеличения массы мозга. Логарифмический, может быть? И в основном в стволе головного мозга и позвоночнике?
@VilleNiemi, существует такая потребность в дополнительных нейронах в мозгу, и, хотя между мышечной массой и массой двигательного центра существует более или менее линейная зависимость, она меньше 1: 1, поскольку двигательные единицы весят больше, чем связанные с ними мозговые структуры.
Трудно представить себе потребность в большем умственном потенциале, чем у человека? Это самое человеческое высказывание, которое я читал за последнее время.
Я знаю, что он довольно старый, но большая амортизация черепа была бы полезна для более крупного существа, потому что падение создавало бы больший удар.

Их пропорции немного изменились бы, с более толстыми костями и ногами. Как правило, они были бы пропорционально шире, чем люди.

Им потребуется сердце большего размера, чтобы поддерживать движение крови, возможно, вместе с приспособлениями, помогающими предотвратить скопление крови в ногах. Это может включать в себя системы, подобные тому, как наши мышцы ног помогают поднимать кровь, а также такие вещи, как более сильные вены и артерии.

Если бы их кости и мышцы были достаточно увеличены, то вырвать с корнем небольшое дерево, безусловно, было бы возможно. Лично я бы посмотрел на слона для вдохновения. Посмотрите, какие проявления силы возможны для слона, а затем спроектируйте гуманоида с такими же пропорциями и возможностями, что и передняя половина слона.

Я не ожидаю, что масштабирование до 10 футов в высоту потребует резких физиологических изменений, хотя вы, вероятно, приближаетесь к пределам разумного масштабирования у гуманоидов.

Роберт Уодлоу , 8 футов 11 дюймов, может соответствовать вашим требованиям. На изображении в Википедии (ниже) его почти 6-футовый отец выглядит крошечным.

Конечно, его безвременная смерть указывает на некоторые потенциальные проблемы с таким большим телом. В то время как органы достаточно успешно увеличивались в размерах, были и другие последствия для здоровья, такие как необходимость в скобах для ног при ходьбе; и, кажется, я читал, что трудности с перекачиванием крови через его ноги помогли ускорить инфекцию, которая убила его. Так что, возможно, это не очень хорошая характеристика для успешной гонки, и причина, вероятно, не в наследственной черте (нарушение работы желез/гормонов). Но это демонстрация того, что такие люди могут (и время от времени существуют) существовать.

Анекдоты описывают, что в 9 лет он был сильнее большинства взрослых, и, не ожидая конца своего роста, он, вероятно, продолжал бы набирать силу и рост, пока какой-нибудь побочный эффект не стал бы фатальным. Другой очень высокий мужчина смог поднять почти полтонны, так что сила кажется пропорциональна росту (подробнее об этом позже).

Но что касается механизма сверхвысокой расы, изменения в размере гипофиза, по-видимому, достаточно, чтобы резко повлиять на рост тела. К сожалению, такие аномально высокие люди часто умирают молодыми, как показывает диаграмма Википедии по этому вопросу. Краткий перечень заболеваний:

  • Анклиоз - ригидность суставов, что может привести к неспособности двигаться в суставе.
  • Увеличение инфекций, возможно, из-за проблем с кровообращением
  • Искривление позвоночника
  • Проблемы с зубами
  • Кровоизлияние в мозг

и вы можете найти больше на Акромегалии . Но некоторые люди, похоже, ведут довольно обычную жизнь , но с дополнительным преимуществом: им не нужен стул, чтобы достать до лампочки.

Уодлоу
(источник: wikimedia.org )

Теперь, что касается выкорчевывания деревьев, я был удивлен, обнаружив исследование, в котором обсуждалась конкретная сила, необходимая для выкорчевывания определенных деревьев. Вы можете найти его в Финском лесном институте. http://www.metla.fi/silvafennica/full/sf44/sf444681.pdf

Достаточно сказать, что выкорчевывание деревьев чрезвычайно сложно, но в целом формула выкорчевывания пней сосны обыкновенной в песчаной почве такова: F = 6.542 × (D^0.6369 + e^0.041189×D – 1)(если кто-то хочет отформатировать лучше, дерзайте). F — сила в тысячах ньютонов, D — диаметр культи в сантиметрах. Возможно, формула будет другой для деревьев с мочковатой корневой системой, хотя я предполагаю, что их будет сложнее выкорчевать.

Итак, давайте возьмем 5-дюймовый пень. Подставив формулу в Google, мы узнаем, что для этого потребуется около 7000 фунтов.

Учитывая, что Эдуард Бопре мог поднять около 900 фунтов, 7000 кажется многовато. Но, для сравнения, в «Журнале прикладной физиологии» есть статья о поднятии тяжестей. Насколько я знаю, они используют цифры для жима лежа, но они дают формулу для расчета веса, поднятого с учетом роста: weight in kilos = 120 * h^2.16(где h — рост в метрах). Учитывая эту цифру, 6-футовый мужчина должен быть в состоянии поднять 975 фунтов, что, по-видимому, точно, как покажет поиск на YouTube. Сравнивая записи жимов лежа с рывками на толчок (ненаучно), кажется, что пределы подъема, полезные для вытаскивания деревьев из земли, будут примерно на 25% ниже, чем цифры, полученные по формуле из JAP, дающей нам 90*h^2.16.

Таким образом, чтобы поднять 7000 фунтов, нам понадобится человек ростом около 5,2 метра (17 футов). 9-футовый человек мог бы, если бы он был профессиональным тяжелоатлетом, поднять 3/4 тонны, но не близко к нашему 5-дюймовому дереву в диаметре.

Результат 1: Деревья злые, их трудно выкорчевать.

Итог 2: Формулы странные. Мой рост ниже 6 футов, и я знаю, что выкорчевывал деревья диаметром 1 см. Было много работы, но это возможно. И я не могу поднять где-то около 1500 фунтов.

Результат 3: если ваш рост всего 5 футов, и вы можете выжать 650 фунтов, вы можете перестать пытаться. Прикладная физиология говорит, что вы прибыли.

Для этого диапазона роста вам не нужно заходить слишком далеко за пределы реальных людей, например, Андре Гиганта и самых высоких игроков в истории НБА.

Хм. Однако ни один из них никогда не достигает 8 футов или более.
Это было бы лучше в качестве комментария, так как это требует от читателя дополнительных исследований, чтобы вы объяснили ссылку, тогда, возможно, это сработает.