動物

動物越小代謝越快?

有一次我問老師心臟ㄉ問題

剛好他說到動物它ㄉ體型越小

代謝速度就越快。

我當時想到

為甚麼動物他的體積越小代謝速度就越快呢?實在是不懂

問老師他說不知道耶

這樣問我

我也不知道。

求你們告訴我好嗎？
這跟體表面積與體重的相互關聯有關。

雖然也有例外的情形

但大致上動物(尤其是恆溫動物)的體型越小

其代謝速率的確是越快的。

原因有點小複雜

請聽我一步步說明：首先

在密度大致相當的情況下

動物的體積比與體重比可視為相同。

又因為面積為長度的平方

體積為長度的立方；所以體表面積為長度的平方

而體重則相當於長度的立方。

那麼

體型較大的動物

也就是體重較重的動物

體表面積則相對較小。

以簡單的數字來做比方就可以明白：假設動物甲的身長為１公尺、體表面積為１ｘ１＝１平方公尺、體重則為１ｘ１ｘ１＝１公斤；現有一身長為２公尺的動物乙

並假設甲、乙兩動物的型態相似

所以動物乙的體表面積應為２ｘ２＝４平方公尺

又假設甲、乙兩動物的密度也相當

則動物乙的體重將為２ｘ２ｘ２＝８公斤。

這樣的情況下

體型較大的動物乙體重為動物甲的八倍

而體表面積卻僅是動物甲的四倍。

也就是說

動物乙的體表面積相對於體重是比較小的。

所以說

體重越重

體表面積相對越小。

接著

體重代表著動物所擁有的熱量

而體表面積則代表著動物散失熱量的速率。

體表面積越大

散失熱量的速率越快。

因為恆溫動物大多數時候體溫都比氣溫還要高

所以體內的熱能是不斷的向空氣中散失出去的；而體表面積越大熱量當然散失的就比較快了。

就好比棕櫚樹的樹葉散失水分與熱量的速率絕對比仙人掌的針狀葉要快得多。

然而大型動物的體表面積不是比較大嗎？所以熱量也散失較快囉？這麼說也沒錯

但其實還要考慮到體重。

大型動物體表面積當然比小動物大些

但其體重卻重上更多(請回頭比較剛剛的動物甲與動物乙)。

這代表著大型動物雖然熱量散失較小動物快些

但大型動物擁有的熱能卻更多於小動物許多許多；所以相對來說

越大型的動物其實越能有效率地保持體內的熱能

而小動物則相對地較難維持體溫。

在這樣的情況下

體型較小的動物為了維持體溫

只好加速新陳代謝；所謂勤能補拙

利用更多熱量的攝取(就是多吃點啦)、循環系統的加強(呼吸與心跳都較快)等等各種方式來快速補充失去的熱能。

總而言之

因為體型較小的動物其體重也較輕

故體表面積相對較大

較容易散失熱量

所以需要較快的代謝速率來維持體溫。

這就是為什麼小老鼠整天都無法靜下來

而大象卻可以悠哉慢步的原因囉。

參考資料 在書上唸過。

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參考:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1006121310857如有不適當的文章於本部落格，請留言給我，將移除本文。謝謝！