Danh mục

Tại sao động vật càng 'to xác' càng ăn ít? Nghịch lý này vật lý cũng không giải thích nổi

Chủ nhật, 04/09/2022 16:41

Khi các nhà sinh vật học cố gắng làm sáng tỏ những bí ẩn sâu xa của cuộc sống, chúng ta cũng có xu hướng tiếp cận với vật lý học. Nhưng theo một nghiên cứu mới được công bố trên chuyên trang Science, đôi khi vật lý - môn học của thế giới vật chất - cũng "bó tay" với vài vấn đề sinh học.

Trong nhiều thế kỷ, các nhà khoa học đã đặt câu hỏi tại sao, tính theo ki-lô-gam, động vật lớn đốt ít năng lượng hơn và đòi hỏi ít thức ăn hơn động vật nhỏ. Tại sao một con chuột chù nhỏ bé lại cần tiêu thụ lượng thức ăn gấp 3 lần trọng lượng cơ thể của nó trong khi một con cá voi khổng lồ có thể kiếm được khẩu phần ăn hàng ngày chỉ bằng 5-30% trọng lượng cơ thể ở loài nhuyễn thể?

kiến thức, khoa học, các nhà sinh vật học, động vật càng to càng ăn ít,

Trong khi những nỗ lực trước đây để giải thích mối quan hệ này đã dựa vào vật lý và hình học, các nhà khoa học tin rằng câu trả lời thực sự là tiến hóa. Mối quan hệ này là thứ tối đa hóa khả năng sinh ra con cái của một con vật.

Những ràng buộc vật chất định hình cuộc sống đến mức nào?

Lời giải thích sớm nhất cho mối quan hệ không cân đối giữa sự trao đổi chất và kích thước đã được đề xuất cách đây gần 200 năm.

Năm 1837, các nhà sinh vật học người Pháp Pierre Sarrus và Jean-François Rameaux lập luận rằng sự chuyển hóa năng lượng nên quy mô theo diện tích bề mặt, thay vì khối lượng hoặc thể tích cơ thể. Điều này là do sự trao đổi chất tạo ra nhiệt và lượng nhiệt mà động vật có thể tản ra phụ thuộc vào diện tích bề mặt của nó.

Trong 185 năm kể từ khi Sarrus và Rameaux trình bày, nhiều lời giải thích thay thế cho sự mở rộng quy mô quan sát được của quá trình trao đổi chất đã được đề xuất.

Các nhà nghiên cứu Mỹ Geoff West, Jim Brown và Brian Enquist xuất bản năm 1997 đã đề xuất một mô hình mô tả sự vận chuyển vật chất của các vật chất thiết yếu thông qua mạng lưới các ống phân nhánh, như hệ thống tuần hoàn.

Họ lập luận rằng mô hình của họ cung cấp "một cơ sở lý thuyết, cơ học để hiểu vai trò trung tâm của kích thước cơ thể trong mọi khía cạnh của sinh học."

Hai mô hình này giống nhau về mặt triết học. Giống như nhiều cách tiếp cận khác được đưa ra trong thế kỷ qua, họ cố gắng giải thích các mô hình sinh học bằng cách viện dẫn các ràng buộc vật lý và hình học.

Tiến hóa chính là câu trả lời

Các sinh vật sống không thể bất chấp các quy luật vật lý. Tuy nhiên, sự tiến hóa đã được chứng minh là rất giỏi trong việc tìm ra cách khắc phục những hạn chế về vật lý và hình học.

Trong nghiên cứu mới của mình, các nhà sinh vật học quyết định xem điều gì đã xảy ra với mối quan hệ giữa tỷ lệ trao đổi chất và kích thước nếu bỏ qua những ràng buộc vật lý và hình học như thế này.

kiến thức, khoa học, các nhà sinh vật học, động vật càng to càng ăn ít,

Vì vậy, họ đã phát triển một mô hình toán học về cách động vật sử dụng năng lượng trong vòng đời của chúng. Trong mô hình đó, động vật cống hiến năng lượng cho sự phát triển sớm trong cuộc đời của chúng và sau đó khi trưởng thành sẽ cống hiến một lượng năng lượng ngày càng tăng cho quá trình sinh sản.

Các nhà sinh vật học đã sử dụng mô hình để xác định những đặc điểm nào của động vật dẫn đến số lượng sinh sản lớn nhất trong vòng đời của chúng. Họ nhận thấy rằng những động vật được dự đoán là sinh sản thành công nhất là những loài thể hiện chính xác kiểu trao đổi chất không cân xứng với kích thước mà chúng ta thấy trong đời thực!

Phát hiện này cho thấy tỷ lệ trao đổi chất không cân xứng không phải là hệ quả tất yếu của các hạn chế về vật lý hoặc hình học. Thay vào đó, chọn lọc tự nhiên tạo ra tỷ lệ này vì nó thuận lợi cho việc sinh sản suốt đời.

Nhà sinh vật học người Mỹ Theodosius Dobzhansky từng nói: “Không gì có thể giải thích sinh học ngoại trừ đặt nó dưới ánh sáng của thuyết tiến hóa“.

Quy mô trao đổi chất không cân xứng có thể phát sinh ngay cả khi không có các ràng buộc vật lý cho thấy các nhà khoa học đã tìm sai chỗ để giải thích. Những hạn chế về thể chất có thể là động lực chính của các mô hình sinh học ít thường xuyên hơn người ta nghĩ. Những khả năng có sẵn cho sự tiến hóa rộng hơn chúng ta đánh giá cao.

Tại sao trong lịch sử, chúng ta luôn sẵn sàng viện dẫn những ràng buộc vật lý để giải thích sinh học? Có lẽ vì chúng ta cảm thấy thoải mái hơn khi ở trong nơi ẩn náu an toàn của những giải thích vật lý dường như phổ quát hơn là trong vùng hoang dã sinh học tương đối chưa được khám phá của những giải thích về tiến hóa.

Dương Huyền (Theo Thương Hiệu và Pháp Luật)

Nguồn: http://baove.congly.vn/tai-sao-dong-vat-cang-t.. Nguồn: http://baove.congly.vn/tai-sao-dong-vat-cang-to-xac-cang-an-it-nghich-ly-nay-vat-ly-cung-khong-giai-thich-noi-31186.html

Tin được quan tâm

Khi làm trứng ốp la, bạn không nên đổ dầu vào chảo trước mà làm thêm một bước nữa để trứng mềm trong, vàng ngoài mà không dính nhé!

Khi chiên trứng ốp, nhiều người có thói quen đổ dầu vào chảo trước, thực tế điều này không hề đúng. Hãy nhớ rằng khi...
Địa chỉ ăn ngon 3 ngày, 12 giờ trước

Nước cúng trên bàn thờ nên để loại nào mới may mắn?

Tùy thuộc vào mỗi loại bàn thờ Phật, gia tiên hay thần tài mà quy định về việc dâng nước cúng cũng khác nhau.
Kiến thức 2 ngày, 3 giờ trước

Củng Lợi: Trương Nghệ Mưu sẵn sàng ly hôn để đến với tôi nhưng sau 8 năm yêu lại từ chối cưới, lý do rất đơn giản

Là ngôi sao xinh đẹp và nổi tiếng, thế nhưng chuyện tình cảm của Củng Lợi lại không mấy suôn sẻ khi cô trải qua...
Chuyện làng sao 2 ngày, 7 giờ trước

Midu nói về tâm trạng của một cô dâu, danh tính chú rể bị phát hiện

Midu đang rất hạnh phúc và không ngại bộc lộ sự vui tươi của mình khi chuẩn bị làm cô dâu mới.
Chuyện làng sao 2 ngày, 22 giờ trước

Chồng cũ Hà Thanh Xuân - Thắng Ngô đáp thế nào khi cư dân mạng nhắc về Quang Lê?

Doanh nhân Thắng Ngô đã có cách đáp trả khá gắt khi dân tình nhắc về Quang Lê.
Chuyện làng sao 1 ngày, 9 giờ trước

Năm 2024-2025, đây là những trường hợp bị thu hồi sổ đỏ đã cấp, ai cũng nên biết

Luật Đất đai (sửa đổi) năm 2024 có hiệu lực thi hành từ 01/01/2025 quy định các trường hợp sổ đỏ bị thu hồi như...
Kiến thức 2 ngày, 3 giờ trước

Tin cùng mục

Hóa ra đây là thứ loài gián sợ nhất! Đặt nó trong nhà đảm bảo không còn gián trong nhà, vừa tự nhiên, an toàn vừa hiệu quả

Một con gián trong nhà bạn có nghĩa là có hàng ngàn con gián khác trong nhà bạn! Ở Việt Nam, dù có là mùa...
Kiến thức 2 giờ, 38 phút trước

5 kiểu người không cần xem tử vi vẫn giàu ú ụ, 'bí mật' này không thầy tướng số nào nói cho bạn

Có những kiểu người không cần xem tử vi, tướng số. Cuộc đời họ được mặc định sẽ an nhàn, sung sướng không lo bị...
Đời sống số 2 giờ, 42 phút trước

Ngày 25 tháng 4 (17/3 âm lịch) sẽ tươi sáng và thịnh vượng, ba con giáp sẽ 'rơi vào hố tiền' phát tài cho đến cuối năm

Bắt đầu từ ngày mai 25/4, vận thế của bạn sẽ rất thịnh vượng. Được sự giúp đỡ của quý nhân, ba con giáp sẽ...
Đời sống số 3 giờ, 12 phút trước

Làm tăng ca sẽ hưởng lương cao, nhưng có một nghề làm quá thời gian quy định sẽ bị phạt, đó là nghề gì?

Theo quy định, nghề này chỉ được làm việc theo một thời gian nhất định. Nếu làm việc vượt quá thời gian quy định sẽ...
Kiến thức 5 giờ, 32 phút trước

Lộ diện chân dung nữ Tổng Giám đốc là 'thuyền trưởng' mới của Vincom Retail

Tổng Giám đốc mới của Vincom Retail có hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực kinh doanh, đặc biệt là trong mảng...
Kiến thức 5 giờ, 33 phút trước

Những khu vực đầy nấm mốc trong nhà, sử dụng hàng ngày mà chẳng hay biết, nếu không loại bỏ sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe

Trong gia đình có những thứ sử dụng hàng ngày mà bạn không hề hay biết nó chứa đầy nấm mốc, về lâu dài sẽ...
Kiến thức 6 giờ, 31 phút trước

Tin mới cập nhật

Hậu ly hôn, diễn viên Thanh Hương lần đầu bật mí tiêu chí chọn người yêu, quan trọng là điều này

Thanh Hương cũng đã chia sẻ về tiêu chí chọn người yêu sau khi ly hôn.
Chuyện làng sao 2 giờ, 37 phút trước

Loại trái cây bảo vệ mắt chỉ có vào mùa xuân này bổ dưỡng không kém quả việt quất! Nhiều người chưa biết và cho con ăn!

Mùa xuân là mùa phục hồi của trái đất. Vạn vật đang dâng trào sức sống. Rau quả tươi theo mùa lần lượt được bày...
Chăm sóc sức khỏe 2 giờ, 40 phút trước

Vay vàng trả tiền được không? Câu chuyện em dâu vay chị chồng 10 cây vàng giờ muốn trả tiền gây xôn xao

Sau hơn 10 năm vay chị chồng vàng, hiện tại vợ chồng người em lại muốn trả bằng tiền.
Đời sống trẻ 2 giờ, 40 phút trước

Midu đã là một đại gia đỉnh cỡ nào trước khi được gả vào nhà hào môn?

Midu giàu sụ ở tuổi 36. Cô là "bà trùm" bất động sản, sở hữu nhiều công ty và khu phức hợp ăn uống mua...
Chuyện làng sao 2 giờ, 42 phút trước

Trước khi công khai con gái, Bảo Anh từng khóc nghẹn khi hát 'Ước mơ của mẹ'

Tong đêm 'Gala nhạc Việt live' số đầu tiên diễn ra vào tháng 6/2023, Bảo Anh hát "Ước mơ của mẹ" tặng mẹ. Có mẹ...
VIDEO 2 giờ, 42 phút trước

Bạn muốn hẹn hò: Phó giám đốc công ty sự kiện hóa thân thành chú hề đi hẹn hò khiến bạn gái đổ gục

Anh chàng phó giám đốc công ty chuyên về sự kiện, từng trải qua một mối tình duy nhất đã chinh phục thành công cô...
VIDEO 2 giờ, 42 phút trước

Âu Hà My - nữ giảng viên hot girl đình đám bất ngờ bay sang Pháp, để làm gì?

Hậu ly hôn, nữ giảng viên Âu Hà My chia sẻ hành trình của mình khi đặt chân đến vùng đất mới để hoàn thành...
Hotgirl, hotboy 3 giờ, 2 phút trước

Ốc Thanh Vân bị sự cố chảy máu trán, liền réo tên chồng vì lí do này

Ốc Thanh Vân đã có những chia sẻ vừa thương vừa hài khi gặp sự cố chảy máu ở trán.
Chuyện làng sao 3 giờ, 2 phút trước

Linh Rin khoe cận visual ấn tượng, Phillip Nguyễn có ngay hành động thể hiện độ nghiện vợ

Nhan sắc của Linh Rin nhận được nhiều lời khen từ công chúng.
Chuyện làng sao 3 giờ, 12 phút trước