为什么巨形的海洋生物很多，但很少见到巨型的陆地生物...

神勇兔子 · 发表于海洋生物 2022-1-13 22:46:27

即使是恐龙在大乌贼面前也没多大啊？
我不是题主，只是过来延伸下问题。
第一号答案提到食物链，然后我就想到陆地上大体型的生物往往出现在食物链底端。譬如树长得高大就避开了大部分草食动物。牛、马、象长得壮实就能避开一大批个头小的掠食者（狐狸之类的）。真正在食物链顶端的掠食者（虎、熊）个头并不及草食类，更比不上大树了。为何海洋里情况相反呢？

mxsm888888 · 发表于 2022-1-13 22:58:27

首先提醒下题主，大王乌贼其实比起一些草食恐龙，还是很小。比大王乌贼大的大王酸浆鱿，最长可能达20米，比起恐龙时期的陆地食草动物超龙、梁龙（30多米），还是小很多。所以海洋与陆地上动物体型的对比，我建议用同期动物进行对比。而且因为题主的说法有点不准确，所以我这里只就自己的认识分析分析动物个体体型大小区别的原因。

我的这个回答本来是从一个很小的角度来谈的个人观点，既然已经被上升这么多个赞，而且评论里面大家也指出了原本回答的不足。那我还是大致整理一下几个主要角度的观点吧。

先提一下“体型大小”的说法的问题。我个人的回答是偏向于动物的，而且是个体。感觉这应该也是提问默认的。
恐龙时期我不甚了解，就谈谈现在。现今世界上最大的海洋个体动物是蓝鲸，体长30米左右，而陆地上的最大的个体动物那就是……搁浅的蓝鲸哈哈哈。没有啦应该是大象。

其实物种演变，环境因子是最最重要的影响因素。这是多种因素综合的结果，我们无法说某一种因素决定了所有物种个体的大小差异。笼统地说，造成现在这样的差异都是自然选择的结果。不过如果对比海洋跟陆地上的大型动物，个人认为海洋中的浮力支撑和陆地上的重力拖累是造成目前这一差异的主要因素，之前的回答没有说，是因为看到大家都提到了，就想选个小角度说来着……

回到我最早的回答。最初的回答有一个概念我说错了，感谢大家的提醒。在生态学能量研究的过程中，所说的能量都是基于一整个功能群来考虑的，而不是单个个体。所以总能量无法决定单个个体的大小，还必须考虑这一群体的数量。另外，陆地环境相比海洋环境要更为复杂，所以粒径谱的概念更适合用在海洋生态系统中，食物链能耗影响个体体型大小的说法也更适合在海洋里面用。放在陆地上还需要进一步讨论。下面我就只说说海洋当中不同食物链之间的对比。
我们可以用生物粒径来形容生物个体的大小。在一条食物链里面，出现的环节数越少，这条食物链里的生物粒径就越大。海洋食物链，通常只有3~6个营养级（2~5个营养环节）。根据特定海区的初级生产力情况决定，初级生产力越高的海区，食物链营养级数越少，相应的生物粒径就大。
接下来是我个人以上述现象作的猜测：
考虑到由于能量在食物链发展过程中是逐级递减的，根据林德曼效率的内容，能量在食物链传输过程中，每经过一个环节或营养级数量都要大大减少，最后只有少部分能量留存下来用于生物生长，其效率大概是上一级能量的10%。
这样说来的话，以蓝鲸为例，其整个物种经历的食物链短而简洁，期间能量流动的消耗少，终极生产量就大，加之由于个体数量少，个体体型就大。而大洋食物链的顶级捕食者们，一来经历的级数多，能耗多，终极生产量少，加之一个功能群的个体数量也比蓝鲸多，个体体型就小了。

那如果可以的话，是不是可以把这种情况推演到陆地上来说呢？
陆地的食物链，环节数量比海洋多，从初级生产者绿色植物到最终的消费者比如人类，有可能经过好多环节。下图是网上找的照片，这其实还不能算是一个完整的食物网。
经过了那么多环节，顶级捕食者这一级总体所获得的能量就少了，再分配一下，个体体型就小了。
这样的话，是不是就能解释为什么以前的陆地上的草食恐龙，比肉食恐龙大呢？

在我看来食物链是个影响个体大小的次要原因，只是觉得有意思，所以贴在这里讨论。我也不明白为什么大家狂点赞……
当然最笼统的说法就是：生态环境影响一切，自然选择决定一切。空气成分、水、浮力、生存空间、温度、捕食者等等，这些都是影响因素。不能适应环境的就灭亡了，适应的就留下来了。留下来的能是多大就多大。
最后，还有知友提到了逆天的人类对食物链和环境的干预。人类啥都能吃，大的动物都被吃光了……

欢迎各位就这方面内容进行更多讨论~

杨小燕 · 发表于 2022-1-13 23:10:27

因为会被自己压死。
在水里，浮力和重力都和体积成正比，所以只要密度保持一定，水就能让它浮在里面，并不需要消耗太多能量；水压强和深度成正比，和生物尺度无关，所以只要别潜太深，水就压不死它。
在陆地上，重力和体积成正比，全靠自己撑着，站着累得要死；支持力正比于体积，受力面积正比于面积，这意味着陆地生物尺度越大，其支撑结构受到的压强就越大，迟早压死自己……

另外还有一些其他因素，比如可以摄取的能量的多寡，散热等问题。
由于表面积正比于尺度的二次方而体积正比于尺度的三次方，显而易见的，同样的形状，其比表面积随尺度增加而减小。所以体积越大的东西散热越难，但反过来说，抗寒的成本也越低。
所以在炎热地区，大体型有额外的劣势；反过来讲，在冰冷的海中，大体型有额外的优势。

发表于 2022-1-13 23:22:27

海里没人

mxsm888888 · 发表于 2022-1-13 23:34:27

首先，我猜，题主所说的“生物”主要是指“动物”，所以，接下来我就撇开“植物”，只讨论动物。
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先说结论：
为什么海洋比陆地更容易演化出巨型动物？因为海水有浮力，且海水比较凉。
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论证：
1，我们知道，一个物体，它尺度上变为原来2倍，那么它表面积就变为原来4倍，体积就变为原来8倍。也就是说，尺度增加的话，表面积跟着增加，体积也跟着增加，但表面积增幅远大于尺度的增幅；而体积的增幅又远大于表面积的增幅。
2，那么对于某种动物来说，如果它向“体积增大的方向演化（当然，演化是没有方向的，这里只为了方便表述）”，那么对于这个生物的挑战是骨骼强度。因为体积/体重的增幅远超过骨骼截面积的增幅。如果体积变得太大，那么骨骼将不足以支撑起那么大的重量——也就是说，它可能会胖死。
3，体积增大带来的另外一个问题是散热。因为体积的增幅基本等同于细胞数量的增幅、从而基本等同于细胞呼吸散热量的增幅；而生物散热的能力又跟体表面积相关。所以，如果生物长得太大，它散热需求的增加将远超过它本身散热能力的增加——也就是说，它可能会热死。
4，但如果这种动物的祖先某一天突发奇想，跑回到大海里去生活了，那么前面两个问题就显得不那么重要了。骨质酥松，没问题，有海水浮力托着你；担心散热？与其担心散热，还不如考虑如何保暖....从保暖这一角度来说，长得大一点，胖一点，反而会更有优势呢！

海里的蓝鲸，作为有史以来地球上存在过、存在着的最大动物，是有一定原因的。
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关于海洋巨型动物，可参见我的文章：
【Infographic】海洋巨物同比例视图 - 知乎专栏

失意 · 发表于 2022-1-13 23:46:27

既然问的是生物......加利福尼亚巨杉高达100米，比30米蓝鲸长3.33333333倍。传说大王乌贼能有60米，也远远比不上杉树。珊瑚礁虽大，但珊瑚虫很小。
如果说动物。那么，地球历史上有若干次大灭绝事件。相对陆地的剧烈气候变化来说，海洋像巨大的热量容器，其变化稍微缓慢，也就给了生命存续的空间。所以我猜测啊~~~~~在前几次的生命大灭绝、气候大变化时期，陆地上的大型生物因为不能适应变化而灭绝，海洋则保留了少数大型生物。
另，现在陆地上盛行的生物是哺乳动物，而早在恐龙时代，由于哺乳动物的祖先在竞争中完全被恐龙压制，所以大型生物都被恐龙虐死了，活下来的都是小型动物（相对恐龙而言）。恐龙灭绝后，哺乳动物依然保持了旧有的种种习性.........和体型。

edit：世界上最大的生物在陆地上，是蘑菇？——————————
在美国俄勒冈州的Malheur国家森林里，有一种覆盖了2200英亩土地的巨型菌类，它是迄今为止发现的世界上最大的生物，也成为该地区的一大景观。这种被人们称为“蜂蜜蘑菇”的蜜环菌属菌类从肉眼看不见的单孢子发育而成，已存在了2400多年，它在生长过程中能够杀死树木。在这种菌类存在的地方就会出现大量的死树。据专家考察，“蜂蜜蘑菇”延伸3.5英里(5.6公里)，平均深入土内3英尺（0.9米），覆盖了约1665个足球场大小的土地，没有人能够估计它的重量是多少。专家说，现在的科学技术还没有发现比这种菌类更大的动植物了。

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