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自然中的热现象:浅谈动物体型与气候的关系

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发表于 2020-6-4 21:16:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
地球上的气候复杂多样,冷暖干湿差异悬殊。各种动物在不同气候条件下也会呈现出显著的体型差异。据资料表明,亲缘关系密切的同种动物也会因为气候条件不同而呈现差异。

非洲鸵鸟生活在干旱的沙漠地区,其体型庞大,成年个体体重可达50kg。生活在湿润草原上的美洲鸵鸟体型则要小很多,平均体重仅为20kg。此外,还有生活在赤道附近的加拉帕戈斯企鹅的体长就要远小于生活在极地附近的麦克兰企鹅。由此可见气候对动物的体型具有广泛的影响。对于人类也不例外。从世界平均人体身高来看,最高为北非荒漠的苏丹卡人,其平均身高181cm;最矮是地处热带赤道多雨气候的刚果俾格米人,平均身高仅为141cm。就我国而言,北京相对于广州处在高维度地区,气候相对冷而干燥,北京人的平均身高就要高于广州。

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动物体型在气候冷暖干湿的直接或间接作用下,体型大小也呈现出一定的规律性变化。在一定范围内,身处于寒冷干燥地区的动物体型比温暖潮湿地区要大。对此,有学者做出这样的解释:在高海拔、气候寒冷干燥地区,动物的生长发育放缓,性成熟晚,生长时间延长,体型可长得更大。同时,相对干冷地区日照充足,其中紫外线能够促进动物体内的脱氢胆固醇转化为维生素D,骨骼吸收和集钙能力增强,促进骨骼钙化和长粗长高。此外,干燥地区的植物体内含有更高的蛋白质成分和营养有机物。大陆性气候少雨地区因温差大,有利于植物体内氮素、糖类等的积累。这为生活在这些地区动物体型的增大提供了基础。

地球的气候在时间尺度上也存在着明显的变化。自地球生物诞生以来,地球上的气候就呈现出波动性的变化,这也对动物体型演化产生影响。以马类近5000万年的演化过程为例,其体型就发生了显著的变化。生活在渐新世森林中的渐新马体型类似于现在的狐狸,后来因气候变得寒冷干燥,森林树木变得稀疏,原本生活在森林中的渐新马体型得到了迅速发展,成为体型类似于羊的中新马,四肢明显变长。然而到了中新世气候又开始变得相对湿润,马类体型的增大又处于缓慢演化的状态。此时湿润的气候条件导致马匹依然生活在繁茂的森林中,体型演化十分保守。然而到上新世时,气候再次变得寒冷干燥起来,草原面积分布广阔,马匹演化为上新马,体型明显增大。随着气候继续变得干冷,上新马的体型得到了进一步的发展。到更新世,马匹在大陆草原上广泛分布,其体型也与现代马基本相同。

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中国热管理产业技术创新战略联盟 原创发布

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