Размер тела, каковы эволюционные компромиссы?

Я не думаю, что можно полностью ответить на такой широкий вопрос. Это зависит от популяции, окружающей среды (например, наличия хищников), генетического фона (большой желудок — это хорошо, но только если кишечник тоже большой), социальных отношений популяции, ... Многие черты взаимосвязаны, и можно хотят сказать, что данная черта полезна, но это не так, потому что эта черта коррелирует (из-за генетических, физических или социальных ограничений).

Компромиссы

Вот список возможных преимуществ/недостатков.

• видимость для хищников
• способность охотиться на более крупную добычу или манипулировать более мелкой добычей
• бегу быстрее
• быть более впечатляющим
• боеспособность
• энергозатраты на поддержание организма
• Количество/качество пищи, которую можно найти
• гомотермия (потеря тепла)
• поддержание собственного веса
• Комнаты для органов
• Привлекательность для другого пола
• возможность более свободно передвигаться (в вязкой среде (воде))
• механизмы доставки питательных веществ и воздуха к тканям
• плотность тела (воды)
• выведение отходов
• перемещение в небольших местообитаниях
• Скрытие на небольших участках
• несущие большие и сложные конструкции
• Родительская забота
• летать лучше
• ускорение в каждом движении
• так далее...

Аллометрические отношения

Вас могут заинтересовать черты жизненного цикла и аллометрические отношения . Вас также может заинтересовать эта статья . Причину аллометрических отношений можно найти здесь :

Если бы животное было значительно увеличено в изометрическом масштабе, его относительная мышечная сила сильно уменьшилась бы, поскольку поперечное сечение его мышц увеличилось бы на квадрат коэффициента масштабирования, а его масса увеличилась бы на куб коэффициента масштабирования. В результате сердечно-сосудистая и дыхательная функции будут сильно отягощены.

В случае летающих животных нагрузка на крыло увеличилась бы, если бы они были увеличены в изометрическом масштабе, и поэтому им пришлось бы лететь быстрее, чтобы получить такую ​​же подъемную силу. Сопротивление воздуха на единицу массы также выше у более мелких животных, поэтому такое маленькое животное, как муравей, не может серьезно пострадать от удара о землю после падения с любой высоты.

Как выяснил Дж. Б. С. Холдейн, крупные животные не похожи на мелких: слона нельзя спутать с увеличенной в размерах мышью. Это связано с аллометрическим масштабированием: кости слона обязательно пропорционально намного больше, чем кости мыши, потому что они должны нести пропорционально больший вес. Цитируя основополагающее эссе Холдейна «О правильном размере», «…представьте себе человека ростом 60 футов… Гигантского папу и гигантского язычника в иллюстрированном «Путешествии пилигрима»… Эти монстры… весили в 1000 раз больше, чем Христиан. Каждый квадратный дюйм гигантской кости должен был выдерживать в 10 раз больше веса, чем квадратный дюйм человеческой кости. Поскольку человеческая бедренная кость ломается примерно в 10 раз больше человеческого веса, Поуп и Пэган каждый раз ломали себе бедра. они сделали шаг». Следовательно,

Гигантские монстры, которых можно увидеть в фильмах ужасов (например, Годзилла или Кинг-Конг), также нереальны, так как из-за их огромных размеров они могут рухнуть. Однако плавучесть воды в некоторой степени сводит на нет действие гравитации. Следовательно, морские существа могут вырасти до очень больших размеров, не обладая теми же костно-мышечными структурами, которые необходимы наземным существам такого же размера, и не случайно самые большие животные, когда-либо существовавшие на земле, — это водные животные.

В этом посте рассказывается о причинах аллометрических соотношений между размером животных и скоростью движений.

Что касается отношения между потерей тепла и размером, вы можете обратиться к закону Клейбера . Этот закон широко обсуждался и сегодня считается (или известно) неправильным.

Просто философское замечание

Вас также могут заинтересовать философские рассуждения об адаптации, оптимальности, затратах и ​​пользе, как, например, в этой книге (которую я не читал!).