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说男人是哥斯拉什么梗 哥斯拉是什么

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出品:科普中国
制作:苏成宇(上海科技教育出版社)
监制:计算机网络信息中心
哥斯拉是日本电影史上最古老的怪物角色，被公认为世界电影史上最经典最著名的怪物角色，其起源比奥特曼要久远得多 。
它的体型巨大，堪比摩天大楼 ， 但你可能不知道哥斯拉的体型一直在变 。
自1954年初哥斯拉诞生以来 ， 哥斯拉的体型也发生了变化 。
哥斯拉第一代和第二代的身高是50米 ， 第三代是80米 ， 第四代和第五代是100米 ， 第六代、第七代、第八代、第九代和第十代又回到了最初设定的50米左右 ， 最新几代已经长到了110米左右 。
哥斯拉历代高对比度|图片来源:科学杂志
哥斯拉的“红莲州”身材119.8米，也就是40层楼高，是央视总部大楼高度的一半，重达99634吨 。
如果哥斯拉在现实中是如此巨大的生物，它要吃多少才能吃饱？接下来，我们来做一个科学的分析 。
如果你想计算哥斯拉的食量，你需要知道异速生长的关系是什么 。生物行为、形态、所需能量与体型之间存在数量关系 。
也就是说，这些生物特性会随着生物体型的变化而发生数量上的变化，而这种变化并不是成比例的，也就是异速生长 。这个概念是由朱利安·赫胥黎在1932年首次提出的 。
这种关系可以用数学表达式来表示:
E = aMb .
e是生物变量(如动物的代谢率，可以理解为动物单位时间消耗的能量)；
m是体型(通常用体重表示)；
a是常数
b是函数的幂(也叫比例因子) 。
那么B值是多少呢？
生物体的行为、形态、生理等特征并不等于体型的增长 。先假设生物变量与体型呈线性关系，即生物体体型越大，生物变量值越大，则:b = 1；
这种情况在自然界是存在的，但是有一个前提 。
比如青蛙，除了变态后的几个星期，都是直线生长，等比例生长 。
蝌蚪的变化|图片来源:giphy
但这种线性增长不是长期的 。为什么？
线性增长的关系由立方定律决定 。当生物体的长度增加一倍时，其表面积将是原来的4倍，体积和质量将是原来的8倍 。
但现实中，这样的生物会有很多问题 。
假设动物的体型扩大了一倍，现在有8倍的生物组织支持其生存 。但是，如果它的呼吸器官的表面积应该是原来的4倍，那么它身体的供需就会出现错配，原来呼吸器官提供的氧气就不足以维持现有的身体能量消耗 。
同样，当我们把动物的体积扩大一倍时，骨骼的面积是以前的两倍，但质量却变成了8倍，这完全不合适 。
如下图所示，将大象的照片和同样大小的斑尾有袋动物的照片对比，很容易发现大象的腿要粗很多 。
如果斑尾鼬真的按照自己的比例放大到大象那么大，按照上一段的分析，它一定站不起来，大象一定腿粗才能站起来 。
大象骨架
斑点袋鼬的骨架大小不一|图片来源:维基百科
因此，生物的行为、形态、生理和体型之间的关系不会完全相等，即以异速生长而不是恒速生长 ， 所以这个B值是1以外的值 。
【说男人是哥斯拉什么梗 哥斯拉是什么】不同的科学家对这个B值究竟是多少提出了自己的观点 。
体型的生态学意义|图片来源:Amazon.com
生物学家罗伯特·亨利·彼得斯(Robert Henry Peters)在《体型的生态学意义》(The Ecological measurement of Body Shape)一书中列举了1000多个异速生长公式 ， 用以描述不同动物特征与体重之间的关系 。这些异速生长方程的标度指数是b = 3/4或b=2/3 。
不同生物(包括单细胞)的代谢率与体重的关系|图片来源:Hemmingsen AM 1969 ， Repsteno Memhosp Nordisk
后来科学家通过各种途径验证异速生长定律，发现b=2/3或3/4得到了理论和实验研究的支持 。但由于b=2/3的物理基础的限制，近年来学者们更倾向于b=3/4 。
最早提出这一观点的是动物能量和营养学家马克斯·克莱伯(Max Kleiber)，因此这一结论也被称为克莱伯定律 。
公式是E= 70 M3/4 。
根据这个结论 ， 猫的体重是老鼠的100倍 ， 新陈代谢比老鼠大31倍左右 。
Kleiber (1947)不同物种的体型与代谢率的关系 。|图片来源:维基百科
9634吨的哥斯拉一天要吃多少才能吃饱？所以根据上面的理论，哥斯拉应该计算为E= 70 M2/3，因为哥斯拉不是哺乳动物，它的原型是蜥蜴 。
按照哥斯拉99634吨的体重计算，维持生命一天大约需要9972537千卡热量，也就是一只成年雄性大约需要2200千卡热量 。换句话说，哥斯拉需要的能量大约是一只成年雄性的4532倍 。

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