量子科学论

主要是海洋生物因为有水的浮力和活动空间更大，陆地生物要靠肢体来支撑体重，活动空间比海洋生物要小。体型上来说，巨型的海洋生活比巨型的陆生生物要大。你觉得陆生的虫子比吃虫的鸟大吗？鹰在陆生食肉动物中处于顶级，比它所捕食的动物小吗？并且，海洋生物中最大的鲸类，也有以海藻为食的。所以以上命题是不成立的。

乙九丁

我们大概整理了陆地上现存体型最大动物的前十名：象、犀牛、河马、长颈鹿、马、牛、鹿、鳄鱼、熊、骆驼。从这前十名可以看出，它们大多数为食草动物。海洋中体型最大的动物当属蓝鲸，同时，它也是世界上体型最大的动物。

确实，陆地上食草动物体型比食肉动物大，而海洋中，食肉动物比食草动物体型大，这是为什么呢？

这个问题主要可以从两方面来看，一是食物，二是生存环境的差异。接下来小编在这两方面为大家做出具体的解答。

一、为什么陆地上食草动物比食肉动物体型大

食物来源，相比于食肉动物，食草动物的食物更为丰富，获取也更为简单。

我们知道，地球上的能量绝大部分来源于太阳，但是这些能量不能被生物直接食用，而是需要植物进行转化。植物体内有叶绿体，通过光合作用，植物可以供自己生存和繁衍，生物学家将这种生物称为自养生物。动物不能直接利用太阳能，需依靠吃草或食肉来维持生存，这种生物被称为异养生物。

食草动物，它的食物来源较为丰富，获取也较为简单。植物数量大，更新快，食草动物只要有足够的草和水就能生存，消耗低。食肉动物需食用食草动物，相对而言，食肉动物获取食物的中间过程更长，食物没有那么丰富，一头食肉动物可能好几天才捕获食物，而且在这个过程中能量肯定有所消耗和浪费。

并且，这两者之间是吃与被吃的关系，体型大些有利于保护自己。换句话说，吃的多，消耗少，长的壮。

二、为什么海洋中食肉动物的体型比食草动物的体型大

1、食物来源的限制

为什么这么说呢？海洋不必陆地，可以在陆地上生长植被以供食草动物之需，海洋中的植物是漂浮在海水中的浮游植物，而食用这些植物的只能是一些体型小的动物，对于它能的食物需求量来说，这些浮游植物足够了。而体型较大的动物则不行，它们需借助像磷虾或小鱼这样的食草动物来生存，且需求量极大，恰巧海洋中的食物十分丰富，食肉动物体型越大越有好处，可以高效达到进食目标。

2、生存环境的差异？

有人认为，人类的生存空间是一个二维空间，那么海洋环境就是一个三维空间。这些大个子海洋生物在无边无际的海洋中没有束缚，海水的浮力支持它们在海洋中肆意长大而无需像陆地生物那样担心四肢无法支撑。这一因素确实有些影响，但有一项最新的研究发现，海洋哺乳动物的身体尺寸变换范围也是有限的，下限来自其保暖需求，上限则受到食物的影响。以鲸为例，斯坦福大学的地质专家Jonathan Payne认为：“并不是海洋成就了巨大的鲸类，而是鲸类为了生存而别无选择的变大。”

总之，无论是陆地还是海洋，食物方面的因素对其体型影响极大。

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我们可以对比一下陆地上动物们的体型大小，会发现在恐龙时期，体型最大的是地震龙，体重可达31吨-40吨。然而最大的食肉恐龙棘龙，体重可达到26吨，要比地震龙体重少很多。

今天地球陆地上生活着最大的生物是大象，体重最重可达8吨。然而今天地球上最大的食肉动物是北极熊，体重约为400公斤-800公斤，远远不如大象的体重。

那么问题来了，为什么在陆地上，食肉动物的体型会比食草动物的体型更小一些呢？

陆地上，食草动物为什么比食肉动物体型大？

事实上，陆地上食草动物更大的原因在于两者的食物。

我们知道，地球上几乎所有的能量都来源于太阳，太阳不仅能提供热量，还能提供各种能量，但是这些能量很多时候不能直接被生物使用，而是要经过一道“转化”。

植物就是这道转化器，植物体内的叶绿体可以把太阳能转化为能量使用，同时也会储存一部分能量，供自己生长和繁衍，生物学家把这种能够利用太阳能的生物叫做自养生物。

而动物体内没有叶绿体，所以不能直接利用太阳的能量，只能通过吃草或者食肉来获取能量，生物学家们把这种生物叫做异养生物。

也就是说，能量会经过植物——食草动物之后，才能传递给食肉动物。

然而能量在每一次传递时，都会产生大量浪费，比如：植物通过光合作用产生的能量，仅为太阳光能量的2%左右；而食草动物通过吃草获取的能量，大概只有植物的10%-15%左右；食肉动物通过捕食食草动物获取的能量，只有食草动物的10%-15%左右。

也就是说，大自然中存在着食物链顶级，而且越是顶级的动物，数量越少，体型相比食草动物也会小一些。

以上，是从生物链最底层逻辑说起的，如果从获取能量来源的角度来看，食草动物能够稳定长期地获取能量，而食肉动物很可能好几天捕食不到一只食物。而且，食肉动物在捕食食物时，本身也会消耗大量能量。

正是因为以上这些原因，所以在陆地上食草动物的体型，会比食肉动物更大一些。

海洋生物为什么食肉动物体型更大？

刚刚我们讨论的其实是陆地上的生物，实际上海洋生物的体型食肉动物比食草生物更大。这是为什么呢？

其实，海洋生物也遵循着食物链，生产者生产能量，消费者捕食生产者获取能量。但

海洋藻类的个头很小，有一些需要放大镜才可以看的清楚，但好在它们的数量很多，提供的能量能够满足整个海洋圈对能量的需求。

海洋植物的个头小，所以能满足小鱼小虾的能量需求，但无法满足大型生物的能量需求，比如：鲸鲨如果以浮游生物为食的话，那么需要它时时刻刻都在捕食，这样的话，食草的生物注定长不太大。

如果食肉动物以小鱼小虾捕食的话，那么它只需要每天花费很少的时间，就可以获取足够的能量。

如果食肉动物是在陆地上，每天想要捕食这么多的小鱼小虾有一定的困难，因为陆地上的生物都生活在陆地表面，相当于二维空间；而海洋里的空间相当于三维空间，单位面积内能供养的生物较多，所以在海洋生活的食肉动物可以找到足够的能量。所以海洋中的食肉生物体型比食草生物的体型要大。

其实，海洋食肉生物不仅比海洋食草生物体型更大，它们还比陆地上的动物体型更大，这是因为海洋中存在着浮力，海洋中的生物不需要依靠四肢支撑身体的重量。

钟铭聊科学

这是个很有意思的问题。北极熊是现存陆地上体型最大的肉食动物，成年北极熊站立起来最高可达3米，接近一层楼高了，而且它的体重最重可达800公斤，比老虎狮子这种大型的猫科动物要重4倍左右。而现存体型最大的食草动物是大象了，根据资料显示，世界上最大的大象身高可达4米，体重可达6吨。因此，就目前已知的动物来看，陆地上的食草动物确实比食肉动物要大一些。

（雄狮和大象的体型差）

那么，为什么陆地上体型最大的食肉动物比食草动物要小呢？

我认为导致陆地上体型最大的食肉动物比食草动物体型小的原因有三个。

01 食物获取

食肉动物，顾名思义就是以肉为主要食物的动物。这些动物都有一个特性，那就是需要自己捕猎（食腐动物除外）。而食草动物就是以植物性食物为主的动物，它们不需要自己捕猎。这就是食草动物与食肉动物最大的差别。

但是，食肉动物的食物需要自己捕猎，这也就是它们获取食物的难度较高，而食草动物只需要低下头吃草就能生存。

因此，食物获取的难易度一定程度上决定了动物的体型。

02 局限性

作为食肉动物来说，体型越大无疑对食物的需求量就更大，而且体型太大灵活性就会降低，从而降低捕猎的成功率，所以如果北极熊像大象一样的体型的话，它可能会因为捕猎不到猎物饿死。而食草动物就不同了，它们是食肉动物的捕猎对象，拥有更大的体型显然能够提高自己的存活率，而且即使需要的食量增加，对于食草动物来说只不过是多吃点草而已，并不需要付出太大的代价。

因此，食量的大小以及体型大小的对于动物的有利影响决定了食肉动物不可能超过大象这样的食草动物。

（像动物园中这种体型的老虎放生野外，只有死路一条）

03 营养

我们举个例子，一个吃了两斤的蔬菜成年人和一个吃了一斤肉的成年人同时干体力活，你认为，谁会最先饿呢？毫无疑问，是吃了两斤蔬菜的人最先饿。而原因就是因为植物性的食物要比肉的营养成分以及能量低很多。因此，食肉动物通常饱餐一顿甚至两天都不要进食，而食草动物几乎一直在吃。吃得多了，自然体型就更大一些了。从大熊猫的体型变化就能看出这一点，大熊猫的祖先是始熊猫，根据始熊猫的化石推断，它是一种凶猛的食肉动物，但是随着环境的改变和食性的改变，现在以竹子为食的大熊猫已经比它的祖先整整大了8倍左右。

海洋中的动物恰恰相反？

这一点，我不是很认同，因为即使是处在食物链底端的水母，它的主要食物也是浮游生物以及小型的鱼虾，而且在海洋中，鱼类也遵循着大鱼吃小鱼的自然法则。因此，严格意义上说，海洋中的动物大都是食肉动物。

海洋中，最低等的生物是藻类这种原始的单细胞生物，而在食物链的上一层，就是蜉蝣动物。从这个角度看，蜉蝣动物是海洋中唯一一种食草动物。它们之所以体型很小的原因是由于它们在漫长的进化中几乎没有改变，依然保留着原始生物的特点，而且它们的身体无法制造有机物，所以，想要增加体型是不可能的。

总结

简单的说，在自然界中生存的动物，它们的体型都是在特定的食性以及环境下进化而来的。而之所以有陆地和海洋动物个体的差异性也是由于陆地和海洋环境不同所致。海洋中生存的动物数量是庞大的，这为食物链的每一个组成部分都提供了相对充足的食物，所以海洋中的动物大都体型比较大。

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最大的陆生动物是食草动物，不仅在我们这个时代,在恐龙时代更是如此。如今地球上最大的陆生动物是非洲象，其次是亚洲象，接下来就是白犀牛、河马、印度野牛、美洲野牛等等。世界上十种最大的陆生动物均为草食动物。

能够超越这些大型陆生食草动物的现存动物品种全都是鲸类。但鲸类都不是食草动物，海洋中的食草动物相对较少。这些海洋巨兽的巨大体重由水支撑，这部分解释了它们变得如此大的原因。

上图：鲸类清一色的都是肉食动物。

但是为什么最大的陆生动物是食草动物呢？

这是似乎归因于资源的丰度，以及获得资源的成本。

植物食物来源很多，相对容易更新。我们知道食草动物只需要有一片繁茂的草地就可以吃饱喝足，吃光了一片地挪挪地方就可以又吃饱了，消耗极低，而且一旦食草动物的体型超过了一定的大小，基本上就没有食肉动物能够“搞定”它们，这使得食草动物的大体型称为了一种优势。尽管它们的幼崽对于掠食者来说可能算是一个无法打补丁的“漏洞”。

总结一下就是，食物丰富，能量消耗低，而且长得大还有天然防御的效果，所以食草动物就被自然选择倾向于“变大”一些（当然要受到其它条件限制不能变得“太大”这是今天我们没有看到像恐龙一样的巨兽的原因）。

上图：非洲（左）和美洲（右）的近似生态位动物对比（非洲象在美洲没有对等的可比动物），体型最大都是食草类动物。

陆生食肉动物不能长得更大的原因

对于食肉动物来说，则是另外一个故事：太大的东西对狩猎所需的敏捷身手是无益的，长得太肥就不要奢望“追梦”了。

伦敦动物学学会的生态学家对陆栖食肉动物的能量收支进行了建模，得出了1吨是陆生食肉哺乳动物的最大可持续体重。

大型掠食者的每一次杀戮都会带来巨大的回报，但是这些庞然大物在整个进化历程内要狩猎大量的猎物并在在捕猎方面消耗大量的能量。

1吨体重关口附近的至少4种陆生食肉哺乳动物已经灭绝，包括：

• 短毛熊；
  

• 北美狮子；

  
  

• 南美猎豹；
  

• 和伟鬣兽（osteothlastes，一种长得像狼的巨星食肉动物，25万年前生活在非洲）
  

上图：伟鬣兽与巨鬣狗以及人类身体比例对比。

今天的大型食肉动物哺乳动物，包括创纪录的北极熊（通常重约半吨，但可以长到近一吨），都部分受到能量收支的压力威胁，也就是说稍微不慎就会饿肚子。

由于这些巨兽是专门捕食大型猎物的食肉动物，它们更容易遭受灭绝的威胁，因为以这些更大的猎物为食成本更高，因此大型掠食者对能量的需求也更高。而且它们更依赖猎物。如果它们无法覆盖些觅食的能量成本，那么随着时间的推移，等待它们的就只有灭绝。而小型猎食者则更容易喂饱自己，而且猎物更多样化，能量消耗也更小。

能量收支压力决定了肉食动物的狩猎策略

研究者的能量消耗模型还解释了食肉哺乳动物使用的一些狩猎策略，以及体型如何影响它们的捕猎倾向，例如是捕食无脊椎动物（例如昆虫）和较小的动物还是较大的脊椎动物（例如鹿，羚羊和羚羊）。

食肉动物游走于陆地的各个角落，漫长路途、加上追逐、扑倒并对猎物开膛破肚的过程会耗费大量精力。

• 对于以啮齿动物、小型爬行动物或昆虫为食的食肉动物来说，大部分的能量成本仅来自进食和捕食。他们追逐并吃掉猎物，但这些小猎物很容易打理。于是保持懒散和经常小睡是大型食肉动物节省能源成本的方式。
  

• 中型食肉动物的大小与猞猁、豺或食白蚁的土狼（一种生活在非洲的类似鬣狗的动物）大小相当，它们在能量上具有折中优势。它们代谢率低，可以节省能量，并且也可以捕猎一定体型的猎物。例如，欧亚猞猁可以以兔子和较小的猎物为食，但是以它们的身材，也可以捕食中型的羚羊。在没有大型猎物的情况下，这类动物总能找到几只啮齿动物充饥。
  
  

上图：世界上的四中主要的猞猁品种:

• 美国山猫（Bobcat）
  

• 加拿大猞猁（Canadian Lynx）
  

• 伊比利亚猞猁（Iberian Lynx）
  

• 欧亚猞猁（Eurasia Lynx）
  

这个尺寸的体型很讨巧，能抓大又能抓小。

捕捉和杀死大型动物的难度要花费至少翻倍的精力（虽然回报也更大）。但是，大型的猎物的捕食者没有小型猎物可以“退而求其次”，肉太少不够填牙缝，不值！大型食肉哺乳动物必须花费大量能量才能最终、捕捉和扑倒大型猎物。如果无处可去，就会陷入了困境——生活是残酷的。

古生物学家也会发现上述能量收支模型很有用，他们研究了所有类似狗的食肉动物。过去，一些科学家研究了温血动物的体重下限，发现北美的哺乳动物从未达到其体重上限。

有史以来最大的已知陆栖食肉动物是一些低代谢水平的恐龙品种，例如棘龙（约8吨）、巨龙（约8吨）和霸王龙（约6吨）。然后是15吨重的巨犀（Indricotcot），但这种绝种的哺乳动物是草食动物。

上图：巨犀复原模型。

小结

陆生食肉动物，由于狩猎的成本，永远无法达到最大食草动物的猎物的大小和热量摄入率，成为大型食肉动物的代价很高。即便是用来肢解大型猎物所需的“工具”也会增加行动和维护的成本，例如巨大而锐利的牙齿以及利爪等等。最终，这反过来限制了它们的狩猎能力，随之限制了其体型。

另外，根据食物链金字塔的描述，食肉动物是二级或三级消费者，总的能量供给是稀少的。而草食动物是初级消费者，有大量的能源可供它们消费。

上图：能量金字塔最重要的结论之一是越往高处走，对生态输入能量的利用效率就越低，在食物链传递能量的过程中大部分能量被浪费了，并没有进入生物体体内。

海洋中的情况与陆地差异很大不能简单比较

有几个基本的环境因素的差异：

• 海水的浮力改变了基础代谢的需求；
  

• 海水的温度比陆地上恒定，陆地上一到冬天轻而易举可以降到零下，而海洋中温度再低都在0度，这大大降低了海洋生物的能量需求；

• 海洋中的最大的植物性食物来源不是从海底生长出来的某种“丛林”而是漂浮在海水当中的浮游植物（实际上还有很多浮游原生动物或者细菌）。因此大型动物没办法利用这些过于微小的植食性食物来源，只能借助初级消费者，例如磷虾或鱼类来利用这些丰富的食物。

• 海洋中的食物的丰富程度远超陆地，因为海洋是一个立体的世界，无论从面积还是从空间体积，都大大超越陆。因此海洋是与陆地完全不同的一种生态。这造成了完全不同的生命运作模式。

上图：史上最大的鲨鱼的尺寸远超我们的想象。但鲨鱼的情况也跟陆生食肉动物类似，体型越大能量消耗越大，因为鲨鱼也是靠追捕和搏杀来获得食物的大型肉食者。稍微不慎就会饿肚子，因此巨型鲨鱼（除了以浮游生物为食的姥鲨）几乎都没能活到今天。

值得注意的是，最大的鲸类都是须鲸。这些鲸鱼不是敏捷的掠食者，它们吃的是不需要追逐的磷虾，鲸的食物获取成本是比较低的，而其觅食的能量消耗也很低（一方面由于水的浮力，要知道陆生动物要站着不动都是一项颇费能量的事情）。实际上大型鲸类的生活方式与陆生食草动物很类似。

总结

生物的能量利用过程也包含着自然的经济学，能量收支这本帐是所有生物在进化历程中都不能忽视的主导因素。

小宇堂

生物的进化都是为了更好地生存。食肉动物需要力量速度，体型过大很难在二者中平衡。食草动物需要储存，需要获取更多食物源，所以向高大脂肪多方向发展。当然也有难觅食的向小巧灵活方向发展，所渭三百六十行，行行出状元，生活呀。海洋有速度和力量必须有足够排水量，肌肉和吞食和消化食物源的巨腹，越大越易觅食

大海142581829

因为，为平衡自然界的自然生长和生存。这是最宇宙高智慧造物主的智慧。

食肉动物凶猛残暴，食草动物温和老实。但是食肉动物和食草动物是分开居住，食肉动物它们自己寻找活物充饥，并且居住在高山峻岭，深山老林。

食草动物尤其是六畜，居住在人群里，由人饲养，为人类提供肉食。使人食用。

这就是宇宙最高智慧的造物主的杰作。

造物主说，他使青草生长，给六畜吃，使菜疏发长，供给人类。使人从地里得食物。

造物主不仅给人类从地里提供五谷，百果，菜疏，还要给人类提供鱼，肉，蛋。

以满足人体营养的需求，让人体更加健壮。

所以，食草动物比食肉动物形体大， 出产的肉量也多，性情温和 就是让人便于宰杀。

DISHANG虚空的人生

两个字 平衡

關鍵字: 海洋生物 动物 科学