Phillip Hopkins
0 
806
173
Valar är jättedjur, men varför är inte ens större, val av stora storlekar som simmar runt?
Svaret har att göra med mat, enligt en ny studie som fann att det i princip skulle vara omöjligt för en havsbaserad varelse att äta tillräckligt med mat för att stödja en kropp större än en val.
"Vid en viss tidpunkt kan du bara inte äta tillräckligt med mat, oavsett hur mycket det finns, för att upprätthålla de största storleken," berättade studieforskningen Will Gearty, en doktorand i geologiska vetenskaper vid Stanford University. [Whale Album: Giants of the Deep]
Gearty och hans kollegor tittade på hur kroppsstorleken förändrades när land däggdjur utvecklades till vattendjur. Detta hände inte bara med valar och delfiner, som är relaterade till flodhästar och andra hovdjur, utan också till sälar och sjölejon, som är släktingar till hundar och manater, som delar förfäder med elefanter, sade forskarna..
Så varför är marina däggdjur i allmänhet större än deras markfamiljer? Tidigare misstänkte många forskare att vattnet befriade marina djur från några av tyngdkraften, "vilket gör det svårt att gå när du är stor", sa Gearty. Dessutom begränsar en stor kroppsstorlek hur långt du kan ströva och hur mycket mat du kan äta, sade han. "När du väl är i vattnet går idén, du borde kunna bli så stor som du vill utan några begränsningar."
Men i motsats till dessa idéer fann forskarna att däggdjurtillväxt faktiskt är mer sammandraget i vatten än på land. I själva verket har land däggdjur ett större utbud av storlekar än däggdjur i havet, fann forskarna.
När land däggdjur kommer in i vattnet utvecklas de ofta till mycket större djur, fann forskarna. Detta händer sannolikt eftersom det omgivande vattnet är kallare än däggdjurens kroppstemperatur.
"När du är väldigt liten förlorar du värmen tillbaka i vattnet så snabbt, det finns inget sätt att äta tillräckligt med mat för att hålla jämna steg," sa medforskare Jonathan Payne, professor i geologiska vetenskaper vid Stanford University, i ett uttalande.
För att hålla varma och också ha tillräckligt med energi för att jaga och reproducera, behövde marina däggdjur att växa till stora storlekar "så att de kan producera mer energi i sina kroppar," sade Gearty. Det beror på att små djur har mer ytarea än volym, och värme förloras genom ytan. Men när ett djur blir större, vilket betyder att det har mer volym, är förhållandet mellan volym och yta mindre, så det kommer att hålla sig högre. Med andra ord, större djur är vanligtvis hetare än mindre djur.
Men dessa däggdjur kan inte helt överlägsna sig själva för när de blir större ökar deras ämnesomsättning, och det är utmanande att äta den mat som behövs för att upprätthålla en sådan jättekropp, även om baldval är undantaget.
"Det är, såvida du inte kan räkna ut ett annat sätt att äta, som balehval, där du sväljer hela skolor med krill på en gång," sa Gearty. "Denna hypereffektiva utfodring verkar göra det möjligt för dig att överskrida denna maximala begränsning och uppnå ännu större storlekar utanför vår modell."
Hur de gjorde det
Forskarna gjorde upptäckten genom att titta på kroppsmassorna på mer än 3 800 levande och nästan 3 000 fossila däggdjursarter. Deras analyser visade att efter landdjur anpassade sig till vattnet, genomgår de stora tillväxtspor, vanligtvis växer tills de når cirka 1 000 kg. (500 kg). [I foton: Spåra knölvalar]
Att bli stor är emellertid bara fördelaktigt på grund av nämnda livsmedelsbarriär. Dessutom har inte alla djur 1 000 pund. massan, vilket är bra för då kan de alla ockupera samma nisch, sa Gearty.
"Istället sprider de sig över olika möjliga storlekar, med spermhvalar som utvecklas till storlekar där de behöver äta mycket, men behöver inte oroa sig för många rovdjur, och små sälar utvecklas till de minsta storlekarna där de inte" t behöver äta lika mycket, men är potentiellt mer sårbara för rovdjur, ”sade Gearty.
Märkligt nog är utter ett undantag från modellen, eftersom de inte blev enorma när de utvecklats till en semi-akvatisk livsstil. Kanske stannade uttrar små för att de fortfarande delvis bor på land, sa Gearty.
Studien publicerades online idag (26 mars) i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
Originalartikel om .