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為何沒有螞蟻大小的大象，也沒有大象大小的螞蟻？為何體型小的狗跑起來比大型犬還要快？為何體型矮小的動物的心臟跳動比體型龐大的動物更快？西媒稱，這些問題都有一個共同的答案，那就是科學給動物設置了限制。
據(jù)西班牙《阿貝賽報》10月11日報道，例如小動物的單位體積能量消耗比大動物更大，這是因為它們的新陳代謝過程更快，同時還需要攝入熱量更高的食物。
由于單位體積能量消耗不同等諸多原因，從微小的細菌到巨大的藍鯨，很多生物的體型都與新陳代謝、物種數(shù)量、生長速度和死亡率密切相關。其中新陳代謝的實質就是生物體能不斷進行自我更新，這是生命延續(xù)的關鍵。這一系列因素就構成了生態(tài)學代謝理論的主要內(nèi)容。美國《國家科學院學報》月刊本周刊登的一份研究報告卻指出，生態(tài)學代謝理論或許需要加以修改。利用大數(shù)據(jù)技術對2800項科研成果展開研究之后，這項研究報告得出的結論是，雖然過去的研究一直認為新陳代謝限制了體型和生長速度，但是新陳代謝也可能受到這些因素起到反作用。此外，此項研究還通過實驗證明，所有生物都要遵循一個生長函數(shù)。
領導此項研究的巴塞羅那自治大學教授伊恩·哈頓表示，最重要的研究成果就在于，生長函數(shù)適用于所有生物。過去科學界一直認為，生長函數(shù)體現(xiàn)的是新陳代謝和體型之間的關系。但是此項研究給出的解釋更加簡潔明了，那就是新陳代謝要遵循一個普遍的生長函數(shù)。因此過去的生態(tài)學代謝理論或許需要加以修改。
大自然中充滿法則和規(guī)律，但也并非所有事物都有一定之規(guī)，例如原子無論是在星體還是在細胞內(nèi)部都是以無法預測的方式運動。然而，更加復雜的生物在繁衍生息、攝取食物并與外界不斷發(fā)生關系的過程中，一直遵循著化學和物理規(guī)律。因此生物學家很難提出一個放之四海皆準的普遍規(guī)律。
但是哈頓認為，此項研究發(fā)現(xiàn)了一個重要的規(guī)律。根據(jù)研究結果，生長函數(shù)是一個用以解釋生物系統(tǒng)如何生長的普遍規(guī)律。
哈頓指出，無論位于何地，屬于何種生物系統(tǒng)，所有生物都遵循著相同的生長規(guī)律。這一規(guī)律就好比“冪定律”，所謂冪定律是一種多項式關系，遵守這關系的多項式，會展現(xiàn)出標度不變性。他表示，研究證實新陳代謝與物種數(shù)量密切相關，而生長速度與死亡率也有著緊密聯(lián)系。
然而，此項研究最重要之處在于發(fā)現(xiàn)了生長速度會限制動物的新陳代謝。雖然新陳代謝也會限制生長速度，但其程度要遠遠低于生長速度對新陳代謝的限制程度。
無論如何，生長速度與新陳代謝之間有著如此密切的關系都是一個引人入勝的課題。哈頓表示，雖然尚不清楚導致這種關系的誘因，但其中原因很可能是一個生物系統(tǒng)內(nèi)部的根本現(xiàn)象，而人類目前對其知之甚少。
哈頓表示，目前可以肯定的是，導致哺乳動物生長速度對其新陳代謝產(chǎn)生影響的誘因一定和體型更小的動物不同，但是由于這種關系非常簡單明了，而且普遍存在，因此預計很快就可以厘清其中緣由。
除此之外，這個課題的另一個有趣之處在于具有實際應用價值。哈頓表示，很多棘手的健康或環(huán)境問題都與異常的生長過程有關，例如癌癥、疾病傳播、漁業(yè)危機和碳循環(huán)等。因此了解正常的生長過程有利于人類找出導致異常生長的原因。（編譯劉麗菲）
