Was ist der beste Körperplan, um einem Landtier eine riesige Größe zu ermöglichen?

Kurzversion: Sie sehen wahrscheinlich einen riesigen, weichen Sanddollar, der sich durch rhythmische Kontraktionswellen auf seinem Bauch bewegt. Es würde Pflanzen meistens fressen, indem es entweder über sie rutscht und sie mit vielen kleinen Mäulern auf seinem Bauch frisst oder ein extrem breites, aber schmales Maul mit vielen Tentakeln oder ähnlichen Dingen, die ständig Pflanzen hineinschaufeln. Es hätte wahrscheinlich viele Löcher auf seinem Rücken, die zu einer großen Anzahl einzelner Lungen führen.

Lange Version:

Es gibt ein paar Dinge, die Sie berücksichtigen müssen:

1. Gewichtsverteilung – das Gewicht muss verteilt werden, sowohl dort, wo der Organismus den Boden berührt, als auch innerhalb seines eigenen Körpers.
2. Schwung – je mehr Masse, desto schwieriger ist es, die Art und Weise, wie Sie sich bewegen, zu ändern. Grob gesagt wächst die Muskelkraft mit dem Quadrat der Körperlänge, während die Masse mit der Kubik der Körperlänge wächst. Wenn also die Körperlänge um das Zehnfache zunimmt, wächst die Kraft um das Hundertfache, während die Masse um das Tausendfache zunimmt. Daher werden Bewegungen und Richtungswechsel mit zunehmender Körpergröße proportional schwieriger.
3. Nährstoff- und Abfalltransfer – Dinge wie Sauerstoff und Nahrung müssen alle Teile des Körpers erreichen, und Abfall muss aus allen Teilen des Körpers gesammelt werden. Dies wird schwieriger, da wiederum jede Öffnung des Körpers mit dem Quadrat der Länge wächst, aber die Menge an Gewebe, die diese Öffnung bedienen muss, mit dem Kubikmeter der Länge wächst.
4. Kontrolle – Signale brauchen Zeit, um durch den Körper zu wandern. Je größer der Körper, desto länger dauert es. Dies bedeutet, dass größere Tiere zwangsläufig kürzere Reaktionszeiten haben. Ein größeres Tier bedeutet auch, dass das Gehirn mehr kontrollieren muss. Da Gliedmaßen kontrolliert werden müssen, sind mehr Gliedmaßen schwerer zu kontrollieren als weniger Gliedmaßen. Je mehr Gelenke ein Glied hat, desto schwieriger ist es zu kontrollieren usw.
5. Fütterung - es gibt einen Grund, warum die größten Tiere der Geschichte Pflanzenfresser waren: Es ist viel einfacher, viel Pflanzenmaterial zu bekommen als Tiermaterial. Dies läuft auf das 10%-Gesetz hinaus, eine grobe Faustregel, die besagt, dass jede Ebene in einer Nahrungskette 1/10 der Gesamtgröße der darunter liegenden Ebene betragen muss.

Was wir also insgesamt betrachten, wird ein sich sehr langsam bewegender Organismus mit langsamen Reaktionszeiten sein, der viele Nährstoffe benötigt und Schwierigkeiten hat, genügend Sauerstoff in seinen Körper zu bekommen. Was mit Ihrer heterotrophen Idee übereinstimmt. Bearbeiten Ich habe Heterotroph und Autotroph verwechselt. Kommentare stellen mich klar.

Als nächstes schauen wir uns die Körperform an. Sie denken vielleicht, dass ein langer Körper gut wäre, um das Gewicht zu verteilen. Dies ist jedoch ein Bereich, in dem die Probleme der Kommunikation und des Nährstofftransfers ins Spiel kommen. Je länger der Organismus, desto länger dauert es, bis Steuersignale und Nährstoffe vom Ausgangspunkt bis zum Bedarf gelangen. Daher denke ich, dass die effizienteste Körperform scheibenförmig wäre, vertikal so kurz wie möglich, aber kreisförmig über den Boden verteilt.

Für die Fortbewegung könnten viele kleine Beine die beste Lösung sein. Je mehr Beine es gibt, desto mehr Gehirnleistung ist jedoch erforderlich, um jedes einzelne zu kontrollieren. Also denke ich, dass es am besten wäre, überhaupt keine Beine zu haben. Der beste Ansatz wäre einer, der überhaupt keine vertikale Bewegung erfordert, also würde sich das Tier wahrscheinlich bewegen, indem es die Muskeln auf seinem Bauch rhythmisch dehnt und zusammenzieht, wie eine Schlange oder Schnecke, wodurch Bewegungswellen erzeugt werden, die es mitreißen. Dies würde es ermöglichen, das Gewicht über die gesamte untere Oberfläche des Körpers zu verteilen, und würde weniger direkte Gehirnsteuerung erfordern, da die Bewegungen durch ziemlich einfache Gehirnschaltkreise reguliert werden könnten.

Bei der Fütterung wird der Nährstofftransfer zum Problem. Wenn Sie wirklich flexibel sind, wäre der effizienteste Ansatz wahrscheinlich ein Bündel von Kiefern, die über die untere Oberfläche des Körpers verteilt sind und alles fressen, was ihm begegnet, wenn er sich bewegt. Jeder könnte ein separates Verdauungssystem haben, das Bereiche des Körpers in der Nähe mit Nahrung versorgt.

Wenn Sie den standardmäßigen bilateralen Körperplan beibehalten möchten, wie ihn die meisten Tiere auf der Erde haben, bedeutet dies, dass ein Mund an einem Ende ist. Das Maul wäre dann wahrscheinlich ziemlich breit und würde einen großen Teil des vorderen Endes des Tieres einnehmen, wahrscheinlich mit vielen kleinen Zungen, Rüsseln, Tentakeln oder anderen Arten von Vorsprüngen von vorne, die meistens automatisch alles greifen, was sie berühren und schaufeln es in den Mund. Dies würde wiederum weniger Gehirnleistung erfordern, da das Gehirn ihnen meist nur sagen müsste, ob sie starten oder stoppen sollen. Die Eingeweide wären wahrscheinlich lang und über den ganzen Körper verteilt. Jeder gegebene Teil des Verdauungssystems würde nur einen kleinen Teil der Nährstoffe herausziehen, aber da es im ganzen Körper verteilt ist, müssten die Nährstoffe aus dem Verdauungssystem nicht weit reisen, um jeden Teil des Körpers zu erreichen.

Das Atmen wird ein noch größeres Problem sein. Durch die Haut zu atmen verbietet sich wiederum, da die Hautmenge mit dem Quadrat der Körperlänge wächst, während die Gewebemenge mit dem Würfel wächst. Eine Art aktives Atemgerät wie eine Lunge ist erforderlich. Aber eine einzelne Lunge würde einen unzumutbar breiten „Hals“ erfordern, um sie zu füttern, und würde wahrscheinlich unter dem Schergewicht der Tiere zerquetscht werden. Es würde also mit ziemlicher Sicherheit ein Bündel von Atemschläuchen benötigen, die über den Rücken verteilt sind und jeweils zu einer relativ kleinen Lunge nahe der Oberfläche führen, um das darauf drückende Gewicht zu minimieren.

Wenn das Tier zum Schutz hauptsächlich auf seine größere Größe angewiesen ist, befindet sich das Gehirn wahrscheinlich irgendwo zwischen der Körpermitte und der Vorderkante, näher an der Mitte, mit vielen kleineren Ganglien (Nervenclustern), die gleichmäßig über den Körper verteilt sind Umwandlung allgemeiner Befehle (wie „seitlich bewegen“) in spezifische Muskelbefehle (dehnt und zieht diesen Hautfleck mit dieser Geschwindigkeit zusammen). Dies würde die Zeitdauer minimieren, die benötigt wird, damit Signale vom Gehirn zu anderen Teilen des Körpers gelangen.

Wenn sich das Tier hingegen aktiv verteidigen muss, dann wäre das Gehirn wahrscheinlich nah an der Front, wobei alle relevanten Sinne und Abwehrkräfte näher am Gehirn sind. Es würde wahrscheinlich weniger, größere Ganglien geben, mit extrem schnellen, dedizierten neuronalen Verbindungen zwischen jedem Ganglion und dem Gehirn selbst, was ein begrenztes Maß an koordinierter Reaktion auf Angriffe von der Seite ermöglichen würde.

Ich denke, die Gewichtsverteilung ist der Schlüssel zum Erfolg für wirklich riesige Landtiere, also entscheiden Sie sich für viele oder gar keine Beine. So etwas wie ein Tausendfüßler mit vielen Beinen, die jeweils nur wenig von ihrem Gewicht tragen, oder eine Schlange , die ihr Gewicht gleichmäßig über einen großen Teil ihrer gesamten Oberfläche verteilt, wären meine bevorzugten Modelle.