假如有一個天體跟地球的生態環境一樣,但是質量體積都比地球大,那麼上面的人類會比我們大嗎?
大天體上的人類會因為天體質量體積更大而進化出比人類更大的體積呢,還是說會因為相似的生態環境,導致兩種人類其實體積上相差無幾?
今天剛剛和朋友討論了這個話題,討論結果如下,不一定完全準確。
我認為類地球生物的大小主要取決於空氣之中氧氣的濃度,以及當地的重力加速度。
因為在相同環境中,體積比較大的動物往往會獲得更大的生存優勢,所以所有動物的進化方向都是該環境下所允許的最大體積。而氧濃度和重力加速限制了生物大小的上限。
氧氣濃度越高,則生物體積越大。具體參見:導致遠古昆蟲的大型身軀變到如今的小型體積的原因有哪些?如果體積過大,將導致供養不足。
重力加速度是因為相同大小的肌肉能產生的支持力是一樣大的,如果重力超過了肌肉的承載上限,生物將無法生存。現在很多理論認為恐龍的滅絕和重力加速度的改變有直接關係。但是我無法找到足夠多靠譜的文獻。
樓主給出的條件是自然環境相同,我們就簡單的認為氧濃度是一樣的。這樣只要比較地表重力加速度就好了。
我們有地表重力加速度的簡化公式:
(G為萬有引力常數)
又有近似情況下的星球體積公式:
則:
若這個值大於地球的重力加速度的話,生物會比地球小,如果這個值小於地球的重力加速度的話,生物會比地球上的生物大。
換句話說,生物的大小與有關,而不是單純地體積和質量都變大了,生物就會變大。
如果我們認為地球是在所含物質不變的情況下等比例放大了,即地球本身的密度不變的話,即:
那麼:
地球變大,地球的半徑就會變大,地表的重力會變大,生物們反而會越來越小。
因此在星球密度不變的前提下,星球變大,動物們反而會變小。
如果是像地球一樣的生物結構的話,我認為應該更小,天體質量更大導致引力更強,更大的身軀會導致身體負荷更重甚至難以承受,例如,把人直接放木星重力的條件下骨骼應該會被自身重力直接壓碎,相比之下螞蟻可能更有優勢。
地球上也有螞蟻也有大象。只能說最大的生物可能會有區別。但智能生物的大小不見得非要是人類所處的比例
個人覺得最大的生物和食物鏈豐富度,引力大小有關。
質量正比半徑的三次方,引力反比半徑二次方。密度正比質量。所以引力正比半徑和密度的乘積。食物鏈豐富度感覺要複雜的多
看地表的重力加速度而定。
有本書叫重力使命,談的就是高G星球上可能的外星生命形態。
我覺得這個真難界定。首先那樣一個星球是不會誕生人類的啊,我們假設說你指的是類似靈長類的智慧生命的話,目前也沒有證據表明靈長類體型和重力加速度直接相關啊。
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