【阅读短文,回答问题。生物几何学为什么陆地上的动物没有比大象更大的?为什么个儿小的温血动物竟然也和青蛙、蛇一样在严寒的季节里要冬眠?这两个问题似乎扯不】
阅读短文,回答问题。
生物几何学
为什么陆地上的动物没有比大象更大的?为什么个儿小的温血动物竟然也和青蛙、蛇一样在严寒的季节里要冬眠?
这两个问题似乎扯不到一块儿,然而实际上是有联系的,两者的连接点是几何学。
早在17世纪中叶,伽利略就发现,动物的长度和它的皮肤面积、身体重量成一定的比例。当动物成长的时候,它的皮肤面积按身体长度成平方增长,而它的重量则按身体长度成立方增长。这就是说,动物生长的时候,它的皮肤面积要比身体增长得快,而体重增长得更快。
不言而喻,形体大的动物压在脚上的重量比形体小的动物大得多。不管兔子还是大象,为了支撑它们本身的重量并且还要能够移动,就得有相应粗细的腿脚。如果让身体无限制地增长下去,那么它本身的重量和无限粗重的腿脚,最终还会把它压垮。海生动物在这方面就有利得多,水的浮力消除了身体过重的负担,所以巨鲸可以长到30米,重逾50吨。考古学者表明,鲸鱼也曾登过陆,终因躯体庞大沉重,还是回归大海去了。
这个身长、皮肤面积和体重的比率,还直接影响着动物的新陈代谢和热量消耗的速度。动物的个儿越小,皮肤的面积相对说来就越大,它们的新陈代谢和热量散发的速度就越快。因此小动物在严冬里不得不采用冬眠的办法,来保持它们的热量和能量。反之,大动物就比较经得住冬天的寒冷。所以一般说来,高纬度地区的哺乳动物体型要比低纬度地区的大些。比方说,我国的东北虎身体要比华南虎雄伟。
不但动物的形体受着几何学的制约,动物体内的细胞也不例外。个儿小的细胞相对于个儿大的细胞来说,细胞膜的面积要大得多,这样,在氧和二氧化碳的代谢上,小细胞比大细胞迅速有效得多。
生物与几何学的关系,引起了许多学科的科学家们的兴趣,从而产生了一门新的边缘科学,这就是生物几何学。你愿意在这个新天地里作出贡献吗?
(1)动物形体长度、皮肤面积和体重的关系是什么?
______________________________________
(2)陆地动物的形体为什么不能无限增长?
______________________________________
(3)形体小的动物为什么经不住寒冷?
______________________________________
(4)哪种细胞新陈代谢迅速有效?
______________________________________
(5)生物几何学研究的对象是什么?
______________________________________
(6)鲸为什么最终放弃了陆地,回归了大海?
______________________________________