Tại sao động vật càng 'to xác' càng ăn ít? Nghịch lý này vật lý cũng không giải thích nổi

16:41 04/09/2022

Khi các nhà sinh vật học cố gắng làm sáng tỏ những bí ẩn sâu xa của cuộc sống, chúng ta cũng có xu hướng tiếp cận với vật lý học. Nhưng theo một nghiên cứu mới được công bố trên chuyên trang Science, đôi khi vật lý - môn học của thế giới vật chất - cũng "bó tay" với vài vấn đề sinh học.

Trong nhiều thế kỷ, các nhà khoa học đã đặt câu hỏi tại sao, tính theo ki-lô-gam, động vật lớn đốt ít năng lượng hơn và đòi hỏi ít thức ăn hơn động vật nhỏ. Tại sao một con chuột chù nhỏ bé lại cần tiêu thụ lượng thức ăn gấp 3 lần trọng lượng cơ thể của nó trong khi một con cá voi khổng lồ có thể kiếm được khẩu phần ăn hàng ngày chỉ bằng 5-30% trọng lượng cơ thể ở loài nhuyễn thể?

kiến thức, khoa học, các nhà sinh vật học, động vật càng to càng ăn ít,

Trong khi những nỗ lực trước đây để giải thích mối quan hệ này đã dựa vào vật lý và hình học, các nhà khoa học tin rằng câu trả lời thực sự là tiến hóa. Mối quan hệ này là thứ tối đa hóa khả năng sinh ra con cái của một con vật.

Những ràng buộc vật chất định hình cuộc sống đến mức nào?

Lời giải thích sớm nhất cho mối quan hệ không cân đối giữa sự trao đổi chất và kích thước đã được đề xuất cách đây gần 200 năm.

Năm 1837, các nhà sinh vật học người Pháp Pierre Sarrus và Jean-François Rameaux lập luận rằng sự chuyển hóa năng lượng nên quy mô theo diện tích bề mặt, thay vì khối lượng hoặc thể tích cơ thể. Điều này là do sự trao đổi chất tạo ra nhiệt và lượng nhiệt mà động vật có thể tản ra phụ thuộc vào diện tích bề mặt của nó.

Trong 185 năm kể từ khi Sarrus và Rameaux trình bày, nhiều lời giải thích thay thế cho sự mở rộng quy mô quan sát được của quá trình trao đổi chất đã được đề xuất.

Các nhà nghiên cứu Mỹ Geoff West, Jim Brown và Brian Enquist xuất bản năm 1997 đã đề xuất một mô hình mô tả sự vận chuyển vật chất của các vật chất thiết yếu thông qua mạng lưới các ống phân nhánh, như hệ thống tuần hoàn.

Họ lập luận rằng mô hình của họ cung cấp "một cơ sở lý thuyết, cơ học để hiểu vai trò trung tâm của kích thước cơ thể trong mọi khía cạnh của sinh học."

Hai mô hình này giống nhau về mặt triết học. Giống như nhiều cách tiếp cận khác được đưa ra trong thế kỷ qua, họ cố gắng giải thích các mô hình sinh học bằng cách viện dẫn các ràng buộc vật lý và hình học.

Tiến hóa chính là câu trả lời

Các sinh vật sống không thể bất chấp các quy luật vật lý. Tuy nhiên, sự tiến hóa đã được chứng minh là rất giỏi trong việc tìm ra cách khắc phục những hạn chế về vật lý và hình học.

Trong nghiên cứu mới của mình, các nhà sinh vật học quyết định xem điều gì đã xảy ra với mối quan hệ giữa tỷ lệ trao đổi chất và kích thước nếu bỏ qua những ràng buộc vật lý và hình học như thế này.

kiến thức, khoa học, các nhà sinh vật học, động vật càng to càng ăn ít,

Vì vậy, họ đã phát triển một mô hình toán học về cách động vật sử dụng năng lượng trong vòng đời của chúng. Trong mô hình đó, động vật cống hiến năng lượng cho sự phát triển sớm trong cuộc đời của chúng và sau đó khi trưởng thành sẽ cống hiến một lượng năng lượng ngày càng tăng cho quá trình sinh sản.

Các nhà sinh vật học đã sử dụng mô hình để xác định những đặc điểm nào của động vật dẫn đến số lượng sinh sản lớn nhất trong vòng đời của chúng. Họ nhận thấy rằng những động vật được dự đoán là sinh sản thành công nhất là những loài thể hiện chính xác kiểu trao đổi chất không cân xứng với kích thước mà chúng ta thấy trong đời thực!

Phát hiện này cho thấy tỷ lệ trao đổi chất không cân xứng không phải là hệ quả tất yếu của các hạn chế về vật lý hoặc hình học. Thay vào đó, chọn lọc tự nhiên tạo ra tỷ lệ này vì nó thuận lợi cho việc sinh sản suốt đời.

Nhà sinh vật học người Mỹ Theodosius Dobzhansky từng nói: “Không gì có thể giải thích sinh học ngoại trừ đặt nó dưới ánh sáng của thuyết tiến hóa“.

Quy mô trao đổi chất không cân xứng có thể phát sinh ngay cả khi không có các ràng buộc vật lý cho thấy các nhà khoa học đã tìm sai chỗ để giải thích. Những hạn chế về thể chất có thể là động lực chính của các mô hình sinh học ít thường xuyên hơn người ta nghĩ. Những khả năng có sẵn cho sự tiến hóa rộng hơn chúng ta đánh giá cao.

Tại sao trong lịch sử, chúng ta luôn sẵn sàng viện dẫn những ràng buộc vật lý để giải thích sinh học? Có lẽ vì chúng ta cảm thấy thoải mái hơn khi ở trong nơi ẩn náu an toàn của những giải thích vật lý dường như phổ quát hơn là trong vùng hoang dã sinh học tương đối chưa được khám phá của những giải thích về tiến hóa.

Dương Huyền (Theo Thương Hiệu và Pháp Luật)

Nguồn: http://baove.congly.vn/tai-sao-dong-vat-cang-to-xac-cang-an-it-nghich-ly-nay-vat-ly-cung-khong-giai-.. Nguồn: http://baove.congly.vn/tai-sao-dong-vat-cang-to-xac-cang-an-it-nghich-ly-nay-vat-ly-cung-khong-giai-thich-noi-31186.html

Tập đoàn hàng đầu Việt Nam sẽ 'hồi sinh' sông Tô Lịch, tạo nên cảnh tượng chưa từng có ở Hà Nội

Tập đoàn hàng đầu Việt Nam sẽ 'hồi sinh' sông Tô Lịch, tạo nên cảnh tượng chưa từng có ở Hà Nội...

Tin trong ngày - 19 giờ, 38 phút trước

UBND TP. Hà Nội vừa có Tờ trình gửi HĐND TP. Hà Nội về việc ban hành Nghị quyết phê duyệt chủ trương đầu tư Dự án cải tạo, chỉnh trang và tái thiết...

3 trường hợp bắt buộc phải đổi thẻ Căn cước trong năm 2025: Không đổi sẽ bị phạt tiền, đóng băng tài khoản ngân hàng

3 trường hợp bắt buộc phải đổi thẻ Căn cước trong năm 2025: Không đổi sẽ bị phạt tiền, đóng băng tài...

Kiến thức - 19 giờ, 55 phút trước

Các trường hợp không thực hiện đúng quy định của pháp luật về cấp, đổi, cấp lại thẻ Căn cước có thể bị phạt tới 500.000 đồng.

Người đi xe máy phải đổi Bằng lái xe theo mẫu mới năm 2025 nếu không sẽ bị phạt đến 6.000.000 đồng theo quy định, đúng không?

Người đi xe máy phải đổi Bằng lái xe theo mẫu mới năm 2025 nếu không sẽ bị phạt đến 6.000.000 đồng...

Tin trong ngày - 20 giờ, 50 phút trước

Nhiều thông tin cho rằng, người đi xe máy bắt buộc phải đổi bằng lái xe theo mẫu mới nếu không sẽ bị phạt đến 6 triệu đồng, vậy thực hư của việc này...

Làm sổ đỏ lần đầu, nhóm đối tượng này được giảm 80% tiền sử dụng đất

Làm sổ đỏ lần đầu, nhóm đối tượng này được giảm 80% tiền sử dụng đất

Tin trong ngày - 20 giờ, 56 phút trước

Nhiều hộ gia đình khi làm thủ tục cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất (thường gọi là “sổ đỏ”) lần đầu băn khoăn liệu mình có thuộc diện được miễn, giảm tiền...

Kích hoạt tính năng bí mật này trên điện thoại, chẳng bao giờ lo bị đọc trộm tin nhắn Zalo, Messenger

Kích hoạt tính năng bí mật này trên điện thoại, chẳng bao giờ lo bị đọc trộm tin nhắn Zalo, Messenger

Đời sống số - 20 giờ, 57 phút trước

Bật ngay tính năng này cho những cuộc trò chuyện quan trọng nhất của bạn để bảo vệ sự riêng tư trong thời đại số.

Tin vui: Giáo viên mầm non, phổ thông được tăng phụ cấp lên tối thiểu 70%

Tin vui: Giáo viên mầm non, phổ thông được tăng phụ cấp lên tối thiểu 70%

Tin trong ngày - 1 giờ, 17 phút trước

Cụ thể, phụ cấp ưu đãi nghề đối với cơ sở giáo dục mầm non và phổ thông sẽ nâng lên tối thiểu 70% cho giáo viên và 100% cho giáo viên ở khu...

Việt Nam sở hữu loài cây giúp nông dân “đổi đời”, thu tiền tỷ mỗi năm

Việt Nam sở hữu loài cây giúp nông dân “đổi đời”, thu tiền tỷ mỗi năm

Kiến thức - 1 giờ, 18 phút trước

Loại cây này đã giúp cho người nông dân đổi đời thu tiền trăm triệu, tiền tỷ mỗi năm.

Nghiên cứu từ Harvard và MIT chỉ ra, để giúp con thành công và hạnh phúc, cha mẹ nên làm 1 việc này

Nghiên cứu từ Harvard và MIT chỉ ra, để giúp con thành công và hạnh phúc, cha mẹ nên làm 1 việc...

Kiến thức - 1 giờ, 18 phút trước

Là cha mẹ, tất cả chúng ta ai cũng mong muốn con cái mình khỏe mạnh, có nhân cách tốt, thông minh, giỏi giang và trở thành những người có đóng góp to lớn...

Cả nước tổng rà soát sổ đỏ, dữ liệu đất đai 'thần tốc' trong 90 ngày: Người dân cần làm gì lúc này?

Cả nước tổng rà soát sổ đỏ, dữ liệu đất đai 'thần tốc' trong 90 ngày: Người dân cần làm gì lúc...

Tin trong ngày - 1 giờ, 19 phút trước

Một chiến dịch "thần tốc" kéo dài 90 ngày đêm nhằm làm giàu và làm sạch cơ sở dữ liệu quốc gia về đất đai sẽ được triển khai trên toàn quốc. Người dân...

'Gia đình thấp kém' là gì? Bạn sẽ biết ngay khi đến nhà họ, tốt nhất đừng nên kết thân

'Gia đình thấp kém' là gì? Bạn sẽ biết ngay khi đến nhà họ, tốt nhất đừng nên kết thân

Kiến thức - 1 giờ, 19 phút trước

Chỉ cần một lần ghé thăm, bạn sẽ nhận ra ngay đâu là "gia đình thấp kém". Kết giao với họ, chẳng những khó thoải mái mà còn dễ bị cuốn vào vòng xoáy...

'Đồng bào chú ý, máy bay địch cách Hà Nội 70km'... bài thi giúp Phan Hiển giành...

Khi ăn cá vào mùa thu, hãy hạn chế ăn cá trắm cỏ và cá trắm hoa! Nên ăn nhiều 3 loại cá này, béo ngậy không ngán, giá lại rẻ

Khi ăn cá vào mùa thu, hãy hạn chế ăn cá trắm cỏ và cá trắm hoa! Nên ăn nhiều 3 loại...

Địa chỉ ăn ngon - 1 giờ, 19 phút trước

Bài viết sẽ gợi ý công thức nấu 3 loại cá cực thơm ngon, bổ dưỡng và thích hợp trong ngày thu cho cả gia đình.

Những con giáp nào may mắn vào Thứ Tư, ngày 24 tháng 9, tức ngày 3 tháng 8 âm lịch?

Những con giáp nào may mắn vào Thứ Tư, ngày 24 tháng 9, tức ngày 3 tháng 8 âm lịch?

Đời sống số - 2 giờ, 50 phút trước

Thứ Tư, ngày 24 tháng 9, ngày mùng 3 tháng 8 âm lịch, đại diện cho Năm Tỵ, Tháng Ất Dậu và Ngày Bính Thân. Với sự kết hợp này, con giáp nào sẽ...

Nhìn tóc có thể biết một người sống thọ bao lâu? Bác sĩ: Những người sống thọ thường có những đặc điểm này trên tóc

Nhìn tóc có thể biết một người sống thọ bao lâu? Bác sĩ: Những người sống thọ thường có những đặc điểm...

Chăm sóc sức khỏe - 2 giờ, 19 phút trước

Dưới đây là một số dấu hiệu tóc thường gặp ở người khỏe mạnh, có tiềm năng sống thọ (theo quan sát lâm sàng của bác sĩ da liễu và chuyên gia dinh dưỡng)....

Đâu là khối ngành có sinh viên theo học đông nhất cả nước hiện nay?

Đâu là khối ngành có sinh viên theo học đông nhất cả nước hiện nay?

Tin trong ngày - 2 giờ, 19 phút trước

Theo thống kê, trong năm học 2024-2025, có hơn 707.600 sinh viên theo học khối ngành này.

Thành phố của Việt Nam lọt Top 2 ẩm thực đường phố ngon nhất châu Á, vượt qua Singapore và Bangkok

Thành phố của Việt Nam lọt Top 2 ẩm thực đường phố ngon nhất châu Á, vượt qua Singapore và Bangkok

Tin trong ngày - 2 giờ, 20 phút trước

Việc thành phố này được vinh danh trong danh sách này không chỉ mang ý nghĩa tự hào cho người dân thủ đô mà còn mở ra cơ hội quảng bá văn hóa và...

'Thà lấy gái điếm hoàn lương, chớ lấy vợ hư trăng hoa', đàn ông nên nhớ kỹ!

'Thà lấy gái điếm hoàn lương, chớ lấy vợ hư trăng hoa', đàn ông nên nhớ kỹ!

Làm sao - 2 giờ, 20 phút trước

Tục ngữ Trung Quốc có câu "Thà cưới gái điếm hoàn lương còn hơn cưới một người phụ nữ lừa dối bạn". Câu nói này có ý nghĩa gì?

Loại rau quen thuộc với người Việt, ở chợ có giá rẻ bèo lại được đánh giá 'tốt bậc nhất thế giới'

Loại rau quen thuộc với người Việt, ở chợ có giá rẻ bèo lại được đánh giá 'tốt bậc nhất thế giới'...

Chăm sóc sức khỏe - 2 giờ, 20 phút trước

Loại rau này mang lại nhiều lợi ích như giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh mạn tính, tăng cường sức khỏe, kiểm soát huyết áp,…

Google Maps có 1 tính năng miễn phí mà dân sành ăn ai cũng 'nằm lòng' nhưng không bao giờ mách cho bạn

Google Maps có 1 tính năng miễn phí mà dân sành ăn ai cũng 'nằm lòng' nhưng không bao giờ mách cho...

Đời sống số - 2 giờ, 28 phút trước

Đây là 'bí kíp' dùng Google Maps để lưu lại những địa điểm thú vị, cách làm được nhiều người trẻ âm thầm áp dụng.

Công viên nước 'ma mị' ở Huế từng lên báo Mỹ: Bỏ hoang gần 20 năm, nay 'hồi sinh' thành điểm tham quan miễn phí

Công viên nước 'ma mị' ở Huế từng lên báo Mỹ: Bỏ hoang gần 20 năm, nay 'hồi sinh' thành điểm tham...

Du lịch Việt - 3 giờ, 28 phút trước

Sau gần 20 năm bị bỏ hoang và trở nên nổi tiếng thế giới với vẻ đẹp ma mị, công viên nước Hồ Thủy Tiên (Huế) đã chính thức "hồi sinh", mở cửa miễn...

Tìm thấy kho báu lớn nhất lịch sử loài người, trị giá khoảng 397 nghìn tỷ đồng

Tìm thấy kho báu lớn nhất lịch sử loài người, trị giá khoảng 397 nghìn tỷ đồng

Kiến thức - 3 giờ, 29 phút trước

Các nhà khoa học Mỹ đã tìm thấy một tàu Tây Ban Nha chở đầy vàng bạc châu báu, trị giá lên tới 17 tỷ USD ở đáy biển Carribe.

Lệ phí cấp sổ đỏ tại 34 tỉnh thành sau sáp nhập năm 2025, người dân đặc biệt nhớ kỹ

Lệ phí cấp sổ đỏ tại 34 tỉnh thành sau sáp nhập năm 2025, người dân đặc biệt nhớ kỹ

Tin trong ngày - 3 giờ, 29 phút trước

Sau sáp nhập, các địa phương đều ban hành mức thu lệ phí và phí thẩm định hồ sơ cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất (Sổ đỏ) mới. Mức thu có sự...

Loại Đặng Văn Lâm là quyết định hợp lý của HLV Kim Sang Sik?

Loại Đặng Văn Lâm là quyết định hợp lý của HLV Kim Sang Sik?

Tin trong ngày - 3 giờ, 29 phút trước

Sau chiến thắng 2-0 trước Nam Định FC, HLV Gerard Albadalejo của CLB Ninh Bình dành lời khen ngợi đặc biệt cho Đặng Văn Lâm.

Quy tắc bất thành văn trong quan hệ giới tính: Người đàn ông càng đối xử tốt với vợ mình trong vấn đề này thì cuộc hôn nhân sẽ càng nhanh tan vỡ!

Quy tắc bất thành văn trong quan hệ giới tính: Người đàn ông càng đối xử tốt với vợ mình trong vấn...

Kiến thức - 3 giờ, 30 phút trước

"Tôi biết anh ngày nào cũng về nhà đúng giờ, tôi biết anh đều nộp hết tiền lương, nhưng tại sao anh lại không hiểu? Điều này khiến tôi nghẹt thở!" Giọng nói của...

Hãy tạm biệt chiếc váy truyền thống! Bộ trang phục 'cardigan + quần jeans' thịnh hành năm nay thật thời trang!

Hãy tạm biệt chiếc váy truyền thống! Bộ trang phục 'cardigan + quần jeans' thịnh hành năm nay thật thời trang!

Thời trang + - 3 giờ, 30 phút trước

Những năm tháng trôi qua thật vô tận, và mùa thu trôi qua thật nhanh. Thời tiết mùa thu khó đoán như làn khói: cái lạnh vào buổi sáng và buổi tối tương phản...

Nâng mức trợ cấp hưu trí lên 650.000 đồng: Áp dụng với ai, ở đâu?

Nâng mức trợ cấp hưu trí lên 650.000 đồng: Áp dụng với ai, ở đâu?

Kiến thức - 5 giờ, 36 phút trước

Những ngày qua thông tin nâng mức trợ cấp hưu trí xã hội lên thành 650.000 đồng khiến nhiều người háo hức nhưng có phải ai cũng được mức này?