https://frosthead.com

Hoe groot kan een landdier worden?

Stel je voor dat je een helikopter naar een onbekend eiland brengt, maar dan in een hinderlaag wordt gelokt door een enorm aapachtig wezen dat meer dan 100 voet lang is en 158 ton weegt. Met schokkende kracht stuurt deze simian-vijand een boomstam dwars door je helikopter, voordat hij de volgende twee uur door je vrienden gaat verpletteren, stampen en brullen. Dit is de plot van de film Kong: Skull Island, een nieuwe versie van de 80-jarige franchise rond de beruchte King Kong.

gerelateerde inhoud

  • De walvissen van vandaag zijn enorm, maar waarom zijn ze niet Huger?
  • Hebben wetenschappers net de grootste dinosaurus aller tijden onthuld?
  • Hoe filmmakers wetenschap destilleren voor het grote scherm
  • Wanneer zijn de walvissen van vandaag zo groot geworden?
  • Eng kreeftachtig fossiel was ooit een van de grootste dieren op aarde
  • De zeedieren ter wereld zijn groter geworden

Nu beweert Skull Island dat het nooit wetenschappelijk wetenschappelijk is. Maar we moesten vragen: zou een wezen zo groot als deze levende wolkenkrabber ooit op onze planeet kunnen bestaan? Zou het de kracht hebben om helikopters in zijn handen te verpletteren, of zou het alleen onder zijn eigen gewicht instorten?

Om te beginnen, laten we duidelijk zijn dat King Kong of een andere gigantische aap op geen enkele manier ergens op aarde leeft. "King Kong zoals getoond in de film is waarschijnlijk geen fysiek levensvatbaar organisme, " zegt Jonathan Payne, een paleobioloog aan de Stanford University, die uitgebreid onderzoek heeft gedaan naar hoe lichaamsgrootte is geëvolueerd in de loop van de geschiedenis van het leven. De belangrijkste redenen: zwaartekracht en biomechanica.

Als je een dier nam en het in grootte opblies, dicteert de wiskunde dat de massa van het schepsel kubisch zou toenemen, of met een macht van drie. Door dezelfde toename van de grootte zou de breedte van het lichaam van het wezen, en dus zijn botten en spieren, alleen maar toenemen met een kracht van twee, zegt Payne. "Naarmate je groter wordt, moet je meer en meer van je lichaamsmassa aan je botten wijden om jezelf te ondersteunen", zegt hij.

Daarom zie je geen wezens zoals papa langbenen - die spider-achtige spinachtigen die in je badkamer verschijnen en meestal niet groter zijn dan een centimeter lang - klokken in veel grotere maten. "Hun benen zouden breken onder hun lichaamsgewicht", zegt Payne. (Shudder.)

Vanwege deze wetten zou het fysiek onmogelijk zijn om je typische westerse gorilla van 350 pond te nemen en deze eenvoudig met een factor 20 op te schalen; het skelet en de spieren van het resulterende wezen zouden de massa niet kunnen dragen. Grotere dieren hebben grotere en dikkere ledematen nodig om zichzelf omhoog te houden, zegt paleo-ecoloog Felisa Smith van de Universiteit van New Mexico, waardoor het onwaarschijnlijk is dat een wezen op het land ooit meer dan 100 ton heeft overschreden.

"Arme King Kong kon niet eens omvallen", zegt Smith - veel minder mensen en helikopters aanvallen.

Het is dus geen verrassing dat de grootste terrestrische dieren op aarde - olifanten - vandaag ver achterblijven bij King Kong-grootte. Afrikaanse olifanten kunnen bijvoorbeeld ongeveer 13 voet lang worden en tot 7, 5 ton wegen. In het verleden werd het leven echter veel groter: dinosaurussen zoals de Titanosaur wogen bijna 80 ton - 10 keer groter dan de Afrikaanse olifanten van vandaag, maar nog lang niet zo groot als de fictieve King Kong.

De reden heeft te maken met het feit dat dinosauriërs reptielen waren, en vandaag leven we in een tijdperk dat wordt gedomineerd door zoogdieren. Om hun hogere lichaamstemperatuur te handhaven, verbruiken warmbloedige zoogdieren ongeveer 10 keer meer energie dan koudbloedige reptielen aan hun metabolisme. Dit is energie die een zoogdier niet kan besteden aan het vergroten van zijn lichaamsgrootte. Het is dus logisch dat de grootste zoogdieren die we kennen ongeveer een tiende zo groot zijn als de grootste reptielen ooit gevonden, zegt Smith.

Hoe zit het met de blauwe vinvis, die wordt beschouwd als het grootste dier dat ooit op aarde heeft bestaan, met een gewicht van meer dan 200 ton? In water zijn de regels anders. Het drijfvermogen van water helpt de lichamen van zeedieren te ondersteunen, waardoor hun spieren en skeletten minder worden belast. Smith zegt dat blauwe vinvissen in theorie nog groter kunnen worden dan ze nu zijn, maar biologen geloven dat de relatief korte draagtijd van blauwe vinvissen voor hun lichaamsgrootte - slechts 11 maanden - hun omvang beperkt.

(Evenzo is het mogelijk dat op een planeet met een lagere zwaartekracht dan de aarde, zoals Mars, aardse wezens die minder belast zijn door hun belastingen, veel groter zouden kunnen worden.)

Maar er is nog een andere belangrijke factor die de grootte van een dier beperkt: voedsel. Een 158-tons aap zal veel voedsel nodig hebben om zichzelf te onderhouden, en het is niet waarschijnlijk dat hij die hoeveelheid voedsel op Skull Island zal vinden, tenzij helikopters vol smakelijke mensen daar regelmatig crashen.

Smith betekent meestal dat je meer voedsel in handen moet krijgen. Blauwe vinvissen zwemmen over duizenden kilometers om krill te vinden om te eten, en Afrikaanse olifanten kunnen tot 80 mijl per dag afleggen op zoek naar vegetatie. Grote dieren worden op eilanden vaak kleiner om te compenseren voor het feit dat er meestal minder potentiële voedselbronnen zijn, zegt Payne, zoals de uitgestorven dwergolifantensoorten die ooit op eilanden in de Middellandse Zee leefden. Dus als er iets is, zou King Kong eerder een dwerggorilla zijn dan een enorme.

Welke evolutionaire druk zou het aantrekkelijker maken om een ​​groter dier te zijn, gezien de overduidelijke nadelen? "Er moet een selectief voordeel zijn om groter te zijn", zegt Smith. Bijvoorbeeld: niet opgegeten worden. Aangezien kleinere dieren gemakkelijker worden geplukt door roofdieren, kan natuurlijke selectie een soort ertoe aanzetten groter te worden om zichzelf te helpen beter te verdedigen. Dit kan echter een afweging zijn, omdat grotere dieren de neiging hebben veel langzamer te bewegen dan kleinere (zie de bovenstaande les over biomechanica).

Veel groter zijn betekent ook dat je veel meer eten kunt krijgen, zegt Payne. Het klassieke voorbeeld is de giraf, wiens enorme hoogte het toelaat om vegetatie te bereiken die geen ander dier kan. Op dezelfde manier kunnen blauwe vinvissen grote hoeveelheden water filteren met hun baleentanden, waardoor ze tot 8.000 pond kril per vinger kunnen vangen.

Laten we eerlijk zijn: wetenschappelijk gezien is King Kong net zo goed een verbeelding als Hollywood zelf. Maar Payne is niet bereid volledig uit te sluiten dat het leven ooit zo groot wordt. "Ik zeg nooit graag nooit iets over deze dingen", zegt hij. "Elke keer dat je denkt dat het leven iets niet kan doen, zoekt het vaak manieren uit om het te doen ... Het leven verrast ons op allerlei manieren."

Noot van de redactie, 22 maart 2017: in dit artikel werd aanvankelijk de fout aangegeven dat het vergroten van de massa van een schepsel het met een factor drie zou verhogen. Het is gecorrigeerd.

Het is jouw beurt aan Ask Smithsonian.

Hoe groot kan een landdier worden?