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

10 nghề ở Việt Nam có thể bị AI 'xóa sổ' vĩnh viễn trong 5 năm tới, ngành đầu tiên gây bất ngờ rất nhiều người đăng ký thi năm nay

Sự phát triển vượt bậc của Al làm tăng nguy cơ người làm ở các ngành nghề sau rơi vào cảnh thất nghiệp, khó kiếm...
Kiến thức 2 ngày, 10 giờ trước

Những con giáp nào cần thận trọng vào thứ sáu ngày 30/5, tức ngày 4 tháng 5 âm lịch?

Văn hóa truyền thống sử dụng sự kết hợp giữa thân trời và cành đất để tượng trưng cho bốn thời điểm trong năm, tháng,...
Đời sống số 1 ngày, 4 giờ trước

Hơn 1 tháng nữa, ngân sách Nhà nước sẽ đóng BHYT cho 20 đối tượng này, người dân đặc biệt lưu ý

Chính thức từ ngày 1/7/2025, 20 nhóm đối tượng được sẽ ngân sách Nhà nước đóng BHYT, ai không biết là thiệt.
Kiến thức 2 ngày, 5 giờ trước

Người đi xe máy không cấp đổi Giấy phép lái xe theo mẫu mới sẽ bị phạt 3 triệu đồng, đúng không?

Trong năm 2025, người dân có bắt buộc phải đổi bằng lái xe theo mẫu mới không? Đây là thắc mắc của nhiều người. Vậy...
Kiến thức 2 ngày, 15 giờ trước

Trắc nghiệm tâm lý: Chọn một bức tranh dựa trên trực giác của bạn để kiểm tra xem bạn có thể kiếm được nhiều tiền hay ít tiền trong cuộc sống hay không?

Bạn hãy chọn một trong các hình dưới đây dựa trên trực giác đầu tiên của bạn – không cần suy nghĩ quá lâu. Sau...
Đời sống số 1 ngày, 4 giờ trước

Thầy phong thuỷ dặn kỹ: Trước cửa nhà trồng 5 cây càng xanh tốt người càng suy kiệt, cây thứ nhất rất nhiều nhà đang trồng

Có một số loại cây không mang ý nghĩa tốt lành theo quan niệm phong thủy. Nếu gia đình bạn đang trồng nên chặt hoặc...
Phong thủy 1 ngày, 7 giờ trước

Tin cùng mục

Dự báo thời tiết đêm 30 và sáng 31-5: Miền Bắc nắng nóng gay gắt, Nam Bộ đề phòng lốc, sét, mưa đá

Mới đây, Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Quốc gia vừa đưa ra thông tin dự báo thời tiết ở khu vực Bắc...
Tin trong ngày 2 giờ, 55 phút trước

Công viên Cầu Giấy đang dần “lột xác” sau hơn 3 tháng cải tạo, hứa hẹn sẽ là 'lá phổi xanh' của thủ đô

Sau hơn ba tháng khẩn trương cải tạo và nâng cấp, công viên Cầu Giấy, tọa lạc tại đường Thành Thái, phường Dịch Vọng, quận...
Kiến thức 3 giờ, 7 phút trước

Phạt nặng hành vi vi phạm quy định phòng cháy chữa cháy 2025, mức cao nhất lên đến 100 triệu đồng

Kể từ ngày 01/07/2025, Nghị định 106/2025/NĐ-CP chính thức có hiệu lực, quy định rõ ràng về mức phạt cho các hành vi vi phạm...
Kiến thức 3 giờ, 7 phút trước

4 phương thức xét tuyển vào Đại học Ngoại giao 2025

Ngày 26/5, Học viện Ngoại giao đã chính thức công bố thông tin tuyển sinh đại học 2025. Năm nay, Học viện Ngoại giao dự...
Tin trong ngày 3 giờ, 8 phút trước

Những con giáp nào cần thận trọng trong ngày Tết Đoan Ngọ thứ bảy ngày 31/5, tức ngày mùng 5 tháng 5 âm lịch?

Hôm nay là ngày thứ năm của tháng thứ năm âm lịch và chúng ta đang chào đón Tết Đoan Ngọ. Ngày 31 tháng 5,...
Đời sống số 4 giờ, 42 phút trước

Trắc nghiệm tâm lý: Đôi môi đỏ nào quyến rũ nhất? Kiểm tra xem bạn khiến người khác cảm thấy thế nào?

Dựa trên việc lựa chọn hình ảnh đôi môi đỏ để khám phá cách bạn ảnh hưởng đến người khác hoặc người khác cảm nhận...
Đời sống số 4 giờ, 1 phút trước

Tin mới cập nhật

Vợ chồng Đoàn Di Băng sở hữu biệt thự giữa rừng thông Đà Lạt, giá trị ra sao?

Biệt thự giữa rừng thông Đà Lạt của Đoàn Di Băng từng nhận được sự chú ý bởi vẻ xa hoa và kín tiếng về...
Nhà Sao 2 giờ, 59 phút trước

Sau 9 ngày bị bắt giam, Thùy Tiên mất gì?

Các trang mạng xã hội của Thùy Tiên có sự thay đổi gây bất ngờ sau khi cô bị khởi tố, bắt tạm giam.
Chuyện làng sao 2 giờ, 1 phút trước

Sao Việt 30/5: Diễn viên Hòa Hiệp bất ngờ thông báo cưới vợ trẻ ở tuổi 43; Nữ ca sĩ Việt được chụp ảnh với Tổng thống Pháp là ai?

Tin sao Việt 30/5/2025: Diễn viên Hòa Hiệp thông báo đã lấy vợ, có con trai gần 1 tuổi. Anh hiện nỗ lực kiếm tiền,...
Chuyện làng sao 3 giờ, 3 phút trước

Từ nay, trẻ em, học sinh sẽ bắt đầu được hưởng chính sách ưu đãi, hỗ trợ số tiền lên tới 936.000 đồng/tháng

Chính sách này chính thức có hiệu lực từ đầu tháng 5, quy định nhiều ưu đãi đặc biệt cho trẻ em nhà trẻ, học...
Kiến thức 4 giờ, 10 phút trước

Những đứa trẻ 'giàu có' thường xuyên được cha mẹ nói 8 câu này

Các chuyên gia tâm lý khẳng định, những lời răn dạy từ cha mẹ không chỉ là hành trang đồng hành trên suốt cuộc đời...
Chăm con 4 giờ, 10 phút trước

Hơn 700 hộ dân tại Hà Nội sẽ bị thu hồi đất, nhường chỗ cho 'siêu' cầu bắc qua 2 con sông lớn

Để triển khai xây dựng cầu Tứ Liên chạy qua sông Hồng và sông Đuống, UBND TP. Hà Nội đã tiến hành thu hồi hơn...
Tin trong ngày 4 giờ, 11 phút trước

Hà Nội dự kiến thay đổi diện mạo hai khu tập thể cũ bằng cao ốc 40 tầng

Sau nhiều thập kỷ tồn tại và xuống cấp, hai khu tập thể cũ Nghĩa Tân (Cầu Giấy) và Vĩnh Hồ (Đống Đa) tại Hà...
Kiến thức 4 giờ, 11 phút trước

Cách chọn ngành học để không bị AI 'lấy mất' việc mới nhất năm 2025

Để không bị AI 'lấy mất' việc, đây là bí kíp người trẻ cần nắm rõ trước khi chọn ngành nghề.
Kiến thức 4 giờ, 11 phút trước

Loạt trường Đại học ở Hà Nội đã nhận hồ sơ xét tuyển năm 2025

Hiện tại, nhiều trường đại học đã thông báo nhận hồ sơ xét tuyển, chủ yếu với các phương thức không dùng điểm thi tốt...
Tin trong ngày 5 giờ, 43 phút trước

Quy định mới nhất: Chế độ đối với lãnh đạo, cán bộ, công chức sau khi về xã công tác cụ thể thế nào?

Những quy định mới nhất liên quan đến chế độ, phụ cấp của lãnh đạo, cán bộ và công chức sau khi từ huyện về...
Kiến thức 5 giờ, 44 phút trước