Размеры динозавров и эволюция размеров живых существ

Автор Охотник 3, декабря 26, 2005, 22:15:38

« назад - далее »

Охотник 3

Здравствуйте господа. У меня есть некоторые вопросы относительно эволюции. Читаешь и диву даешься вес сухопутных динозавров достигал 10-15тонн, а Аргентинозавра  зашкаливал за 100 тонн, диплодок вроде около 40-60 тонн специалисты пусть поправят. Почему же сейчас нет таких животных? Природа ведь всегда полностью использует возможности создания живых существ, заполняет все возможные ниши. Если есть возможность создать самое маленькое живое существо, например вирус, она его создаст, если есть возможность создать самое большое , она и его создаст. Самое большое  сухопутное животное на земле слон высота до 4,5 метра, вес до 5 тонн иногда до 7,5 тонн. С точки зрения законов физики любое животное это биологический самоуправляемый механизм, подчиняющийся законам физики. Это значит , что прочность деталей любого механизма из определенного материала имеет предел.  Похоже, что в нашу эпоху, у природы нет возможности создавать таких монстров. Например муравей несет груз в 20 раз больше веса своего тела, человек может с трудом , но переносить вес равный своему весу. Слон  не может нести вес более 1/3-1/2 части от собственного веса, при этом даже без груза он не сможет перепрыгнуть и небольшую канаву, только перешагнуть да и вообще силы ног у слона для прыжка не хватает. Получается, что появись сейчас на нашей земле диплодок или аргентинозавр сила тяжести просто вдавила бы их в землю, кости при этом бы не выдержали. Законы физики и математики неизменны. Давайте порассуждаем, допустим у Вас в руках куб с длиной ребра 10 см. Объем его равен = 10см в кубе=
1000 см кубических.  Площадь сечения грани= 10 см в квадрате = 100 кв. см.  Увеличим данный куб в 2 раза, длина ребра 20 см, объем соответственно 8000 см кубических, а площадь 400 кв. см. Что же получается при увеличении в некоторое количество раз размеров тела, его  объем увеличивается пропорционально кубу, а площадь пропорционально квадрату. Увеличили линейные размеры куба в два раза площадь грани увеличилась в 2 в квадрате раза, то есть в 4 раза, а объем в 2 в кубе то есть в 8 раз, проверьте сами.  Какое это имеет отношение к нашей теме?  Да самое прямое. Допустим вы природа и и медленно за миллионы лет эволюционным путем решили увеличить размеры слона ну допустим в два раза. Возьмем вес слона 4 тонны. При увеличении пропорционально всех линейных размеров слона в 2 раза его объем, а соответственно вес увеличиться в 8 раз и станет равен 32 тонны. А вот площади всех сечений увеличатся только в 4 раза. А от площади сечений зависят прочность костей скелета и сила мышц.  Сила мышцы зависит не  от ее массы, а от ее сечения. В общем вес слона увеличился в восемь раз, а сила только в четыре. Удельная нагрузка на 1 см квадратный  кости и мышцы возросла в два раза. Мышцы ног слона должны испытывать удельную нагрузку в два раза большую чем до увеличения, а дополнительная нагрузка выдерживается слоном только в ½ его веса, то есть не в два, а в 1,5 раза. Этот слон плохо будет ходить, если вообще будет. На месте природы Вам придется увеличивать сечение костей и мышц в этом  слоне, иначе он уже и с земли не поднимется.  Но прочность костей  имеет предел, как и любой земной материал,  да и сечение мышц нельзя увеличивать до бесконечности. Когда больших китов, не касаток,  выбрасывает  на берег то их кости ломаются под весом собственного тела. Кит живет в условиях невесомости в воде, суша не его среда.
Но ведь господа эти монстры существовали, ходили по земле дышали, правда содержимое кислорода в воздухе составляла 16 процентов, против 20,95 процентов в наше время, спорить о 16 процентах не буду вопрос спорный.
Подобный вопрос я задал доктору геолого-минералогических наук, члену-корреспонденту  Нейману, в 1983 году на одной из его неформальных лекций. Занимался он тогда подобными вещами. Он мне высказал гипотезу о том, что в эпоху динозавров масса, а соответственно и сила тяжести на земле была значительно меньше. Гипотеза безумная, но многое объясняет,  хотя каков механизм увеличения массы земли неясен, все по его словам. Хотя он давно уже умер и более поговорить об этом не с кем. Напишите господа может есть расчеты  прочности , а соответственно и размеров этих доисторических гигантов. Может все-таки возможно создание их из плоти и костей. И почему все же не появились в нашу эпоху подобные    животные весом более 7,5 тонн (имеется в виду слон),    и, что вы думаете о гипотезе Неймана. В фильме «Прогулки с чудовищами», говориться о том, что после гибели динозавров в результате падения метеорита, выжили в основном норные животные весом не более 10 килограмм , настала эпоха млекопитающих и снова природа создала млекопитающих существ весом до 15 тонн, но сейчас таких нет.

Николай

Уважаемый, Охотник.

Подобный вопрос уже звучал на форуме (об увеличении массы Земли) и задавал его Александру Маркову я.  Ответ был примерно такой (от самого Маркова и других участников форума):
За миллиарды лет эволюции на Землю выпало миллиарды тонн космического вещества (приводились конкретные цифры). Но миллиард тонн - это один кубический километр воды. В масштабе массы всей Земли - фигня.  Масса Земли значительно вырастала на ранних этапах формирования планеты, потом - незначительно. Короче, за практически весь период существования жизни, масса планеты увеличилась на какие-то доли процента. Почти ни на что повлиять это не могло.
Про огромную массу динозавров уже тоже высказывались авторитетные мнения (в контексте вопроса об их вымирании). Такие размеры динозаврам нужны были, чтобы не успеть остыть (за ночь/холодный период) и сохранить специфическую микрофлору в желудке. Млекопитающим такая масса во-первых не нужна, поскольку они могут поддерживать постоянную температуру тела, а во-вторых - нецелесообразно (представьте, сколько надо жечь калорий, чтобы обогреть такой организм! Стада теплокровных диплодоков сожрут всё подчистую).
Вроде бы всё точно передал... Если где-то ошибся, пусть форумчане меня поправят. ;)
Человек не произошёл от обезьяны. Он ей так и остался.

Gilgamesh

По Шмидт-Ниельсену, «Размеры животных», 1987. У балухитерия (по его данным – 30 тонн) запас прочности костей был 10кратный – как на статическую нагрузку у человека. Выдерживали, однако.

Про нарастание массы - согласен с Николаем. Нарастание g невероятно.
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Охотник 3

30 тонн понятно, но вес Аргентинозавра , смотрел передачу , достигал якобы 120 тонн, может он в воде щипал папоротники, тогда понятно.

Охотник 3

И еще упоминаются млекопитающие весом до 15 тонн, фильм "Прогулки с чудовищами". Вообще в этом вопросе мог помоч хороший инженер-прочнист, на основании данных о прочности костей и весе и силе мышц, он мог бы рассчитать возможно ли существование таких биологических мащин.

Nestor notabilis

1. Это не машина, а живое существо.
2. Называется оно Индрикотерий - безрогий носорог из монгольских миоценовых лесостепей, рост превышал рост жирафа, а телосложение сопоставимо со слоновьим (за исключением шеи и головы).

Gilgamesh

При 30 тоннах сохраняется величина запаса прочности, характерная и для мелочи вроде нас, это главное. Почему бы не при 120?
Насчет воды – пример Ниельсена и не только его (но сослаться могу только на него, т.к. прочие источники не помню) – зауроподы не могли дышать под водой из-за давления на грудную клетку. Если человек ныряет в воду на задерке дыхания, то может нырнуть на десятки метров, клетка останется целой. Если попробует вдохнуть через шноркель – ему конец. Эти трубки длиннее полуметра (или чуть больше, могу ошибаться) неэффективны. Ну а метров 5... смертельно опасны. Зауроподы с их шеями находились в ситуации полоумного ныряльщика с огромным шноркелем. Какой-нибудь маменчизавр с горизонтальной шеей вдыхал бы у поверхности. Но как быть с огромнейшими брахиозаврами с «жирафьей» шеей?

Прочностные характеристики – объект рассмотрения инженера, принципы здесь те же, что и для машин.
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

gleb

А может скорость вращения матушки-Земли приводить к снижению веса? В том смысле, что центробежная и центростремительная силы действуют на организм совместно? Земля замедляет вращение - вес увеличивается (но масса нет). Как считаете?

Охотник 3

"Уважаемый, Охотник.

Подобный вопрос уже звучал на форуме (об увеличении массы Земли) и задавал его Александру Маркову я. Ответ был примерно такой (от самого Маркова и других участников форума):
За миллиарды лет эволюции на Землю выпало миллиарды тонн космического вещества (приводились конкретные цифры). Но миллиард тонн - это один кубический километр воды. В масштабе массы всей Земли - фигня. Масса Земли значительно вырастала на ранних этапах формирования планеты, потом - незначительно. Короче, за практически весь период существования жизни, масса планеты увеличилась на какие-то доли процента. Почти ни на что повлиять это не могло.
Про огромную массу динозавров уже тоже высказывались авторитетные мнения (в контексте вопроса об их вымирании). Такие размеры динозаврам нужны были, чтобы не успеть остыть (за ночь/холодный период) и сохранить специфическую микрофлору в желудке. Млекопитающим такая масса во-первых не нужна, поскольку они могут поддерживать постоянную температуру тела, а во-вторых - нецелесообразно (представьте, сколько надо жечь калорий, чтобы обогреть такой организм! Стада теплокровных диплодоков сожрут всё подчистую).
Вроде бы всё точно передал... Если где-то ошибся, пусть форумчане меня поправят. "
Млекопитающим такая масса во-первых не нужна... не согласен,  почему тогда существует синий кит весом до 100 тонн, представляете сколько каллорий надо жечь этому млекопитающему, да еще и в холодных водах, алеуты бьют  китов , именно в полярных водах, хоть киты там и поменее чем 100 тонн.  Второе тогда всем динозаврам надо было быть крупными, но были размером 1,5-2,0 метра и менее, уж они то за ночь остыли бы и конечно были бы съедены более крупными, утром поскольку крупные не успели бы остыть.

Gilgamesh

Разница в легкости достижения предельных размров между млеками и рептилиями определяется величиной отдачи от корма. У теплокровных она гораздо меньше. Рептилии же (и прочие холоднокровные) могут расти как на дрожжах, а их плотность на энную площадь/ресурс выше. Сохранение микрофлоры - возможный побочный результат, а не причине гигантизма. А киты, знаете ли, любят плотно покушать  :roll:
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Nestor notabilis

Гильгамеш, но ведь репты и прочие холоднокровные, кроме рыб, растут как раз очень медленно. Особенно по сравнению с млекопитающими мелкого и среднего размера. Правда рептилии и едят в год по чайной ложке, поэтому в итоге удельная эффективность переработки корма в собственные ткани у них действительно гораздо выше. Но меееееееееедлеееееееенннннооооооо.....  :roll:

С другой стороны, микроструктуры костей крупных динозавров, вроде бы, говорят о том, что у них жизненный цикл напоминал таковой у страусов, а не у крокодилов - т.е. мгновенный рост в десятки раз в течение первого года, и затем почти полная остановка... - тираннозавры, вроде бы, именно так росли. - Получается модель теплокровного животного.... - Это о чем-то может говорить?

Охотник 3

"Разница в легкости достижения предельных размров между млеками и рептилиями определяется величиной отдачи от корма. У теплокровных она гораздо меньше. Рептилии же (и прочие холоднокровные) могут расти как на дрожжах, а их плотность на энную площадь/ресурс выше. Сохранение микрофлоры - возможный побочный результат, а не причине гигантизма. А киты, знаете ли, любят плотно покушать "

Так покушать то любят не только киты, но и другие животные, вопрос то был в другом, зачем млекопитающему киту такие размеры, динозавру понятно, здесь уже объяснили. Все же млекопитающие достигают почему то,таких рамеров (сопоставимыми с древними рептилиями)

Machairodus

Цитата: "Охотник 3"

Так покушать то любят не только киты, но и другие животные, вопрос то был в другом, зачем млекопитающему киту такие размеры, динозавру понятно, здесь уже объяснили. Все же млекопитающие достигают почему то,таких рамеров (сопоставимыми с древними рептилиями)

 Чем больше размер тем лучше соотношение объема
тела к его площади -- для теплокровного водного  животного также важно сохранять тепло как для  динозавра из за большой теплоемкости воды.

Gilgamesh

Нестор, они как черепахи (и черепахи в том числе) - тише едешь, дальше будешь. Впрочем, выращивание крокодилов на фермах - рентабельное производство.

Охотник, Скорее не зачем, а почему - корма достаточно. Давайте другим столько же - тоже разбухнут, в филогенезе.
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Vladimir

Господа! У меня есть один интересный вопрос , но сначала нужно прояснить несколько, так сказать , предпосылок к его обсуждению.
1. Какие дины из самых огромных  были яйцекладущими?
2.Найдены  ли  принадлежащие им яйца (принадлежность  надежно доказана)?
3. Каков размер этих яиц?