Insbesondere: Welche biologischen Strukturen könnten dazu beitragen, die Auswirkungen des Quadratwürfelgesetzes auf die Überhitzung von Tieren zu untergraben?
Bob ist ein wirklich, wirklich großes landbasiertes Raubtier aus dem Hinterhalt, das normalerweise sesshaft ist, aber massive Geschwindigkeitsschübe anlegt, um seine Beute zu fangen.
Das Problem dabei ist, wie bei vielen solchen Dingen, das Quadratwürfelgesetz . Insbesondere große Tiere haben Probleme, Wärme schnell abzugeben, da sie im Verhältnis zu ihrer Oberfläche mehr Volumen und damit Masse haben. Wenn Bob sich also zu lange anstrengt, wird Bob überhitzen, und es wird nicht schön sein .
Wenn er sich ausruht oder spazieren geht, produziert Bob nicht genug Wärme, um sich selbst zu überhitzen. Er fühlt sich vielleicht warm an, aber was die Körpertemperatur betrifft, geht es ihm gut. Wenn Bob jedoch rennt, kämpft oder sich anderweitig anstrengt, kann er Wärme nicht schnell genug abführen, um am Leben zu bleiben. Manchmal muss Bob diese Dinge sehr lange tun, weil seine Beute dazu neigt, ihn im Laufe von Tagen zu überfahren, wenn sie glauben, dass er für irgendwelche Todesfälle in der Gegend verantwortlich ist; Daher ist es keine Option, die Aktivität auf kurze Ausbrüche zu beschränken. Bitte antworten Sie daher nicht damit.
Eine übliche Lösung, die ich dafür gesehen habe, wäre, Bob weniger dicht zu machen. Bobs Beute ist jedoch sehr gut darin, sich mit einer Vielzahl tödlicher Waffen zu wehren, und daher muss Bob im Durchschnitt so dicht wie Wasser sein, um genügend Masse und damit genügend Körperstrukturen zu enthalten, um gut zu kämpfen und Schaden lange zu überstehen genug um zu heilen. Antworten Sie daher bitte nicht mit einer Abnahme von Bobs Dichte, denn Bob möchte lieber nicht sterben, vielen Dank.
Bitte beachten Sie, dass ich mich auf biologische Strukturen beziehe, nicht auf Verhaltensanpassungen - "biologische Strukturen" in diesem Sinne umfassen das Gehirn, die Blutkörperchen, Knochen und andere solche Dinge, während "Verhaltensanpassungen" Dinge sind wie "dieses Tier ist aggressiv “ oder „dieses Tier ist nachtaktiv“.
Bitte beachten Sie außerdem, dass ich nicht daran interessiert bin, festzustellen, welche evolutionären Drücke dazu führen könnten. Angenommen, es wird im Labor eines verrückten Wissenschaftlers gebaut.
Gute Antworten werden eine biologische Struktur/Körpermerkmal/Designanpassung/usw. zitieren. in der Lage, Wärme zu speichern, schnell zu verteilen oder anderweitig abzuschwächen, die auch unter erdähnlichen Bedingungen existieren kann und die mit der irdischen Biochemie kompatibel ist.
Dies baut auf der Antwort von Lemming auf: Vielleicht könnten Sie Bob ein paar Kiemen geben, wie Fische, obwohl Bob ein Landgeschöpf ist. Die Kiemen tragen dazu bei, die inneren Organe beim Einatmen mit kühler Luft (schnell bewegte Luft) zu belüften und beim Ausatmen Wärme aus der Umgebung der kritischen Organe auszustoßen. Mein Gedanke dahinter ist, dass egal wie warme Luft eine kühlende Wirkung hat, wenn sie über heiße Haut bläst.
Vielleicht könnten die Kiemen Teil eines sekundären (unwillkürlichen) Atmungssystems sein, das von selbst einsetzt, anstatt bewusst ausgeführt zu werden (oder sogar umgekehrt). Die Kiemen würden nicht zur Lunge führen, sondern eine Reihe von Zwischenrippenschläuchen, die die Organe umgeben, ausdrücklich um Wärme durch schnelle Luftbewegungen abzuführen. Es bietet die Dochtwirkung der schnellen Luftbewegung sowie die vergrößerte Oberfläche, die von dem anderen Kommentator präsentiert wird.
Biologische Methoden zur Senkung der Körperinnentemperatur:
Verwenden Sie Ektothermie, um Ihre Temperatur meistens abzuleitenvon der Außenwelt. Reptilien tun dies und haben einige wirklich massive Raubtiere geschaffen, die keine Dinosaurier waren, aber traditionelle basale Reptilien und basale Archosaurier (Schlangen, Schildkröten, Krocadilimoprhs) konnten enorme Größen erreichen. Bei Ektothermie, Kaltblüter, wird die Körpertemperatur hauptsächlich von der Umgebung bestimmt (obwohl selbst Ektothermen bei sehr großen Größen mit zunehmender Körpertemperatur ohne Anpassung eine innere Dynamik aufweisen). In der Zeit unmittelbar nach dem Untergang der Dinosaurier (Paläozän) waren die größten Tiere der Erde keine Vögel oder Säugetiere, sondern Reptilien, Reptilien, die größer waren als jemals zuvor während des Mesozoikums (Herrschaft der Dinosaurier). . Die Temperatur der Erde war sehr heiß, an manchen Stellen heißer als zu Zeiten der Dinosaurier, und sicherlich heißer als heute. Dies, in Kombination mit der Öffnung von Nischen, ermöglichte es massiven Reptilien zu gedeihen, wie zTitanaboa , Carbonemys und verschiedene extrem große Krokodile wie Euthecodon .
Einsatz von Mesothermie. Mesothermie ist im Grunde alles zwischen Ekto- und Endothermie. Eine Hypothese dafür, warum Sauropoden so groß werden konnten, ist ihre Nutzung der Mesothermie. Während viele Dinosaurier wahrscheinlich Endothermen waren, wenn auch mit möglicherweise niedrigerem Stoffwechsel wie der afrikanische Elefant, hätten sie sich bei der Größe, die Sauropoden erreichten, selbst gekocht. Obwohl Sauropodenbabys so groß waren, waren sie vergleichsweise extrem klein, "nicht größer als Gänse"., ihre Eltern seien „10000 mal schwerer“ gewesen als sie. Bei diesen Größen hätten Baby-Sauropoden wahrscheinlich keine Ektothermie gehabt, da sie sonst in die gleichen Nischen wie ähnlich große Reptilien verbannt worden wären, obwohl sie noch anfälliger sind. Hinzu kommt, dass Dinosaurierbabys extrem schnell gewachsen sind. Sie konnten es sich nicht leisten, langsame, schwerfällige Bestien zu sein, diese Babys mussten viel und schnell essen. Es wurde die Hypothese verworfen, dass die kleineren Babys andere metabolische Eigenschaften als Erwachsene hatten und dass der Stoffwechsel von Erwachsenen weder der Ektothermie noch der Endothermie entsprochen hätte. Die Idee, dass traditionell ekto/endo/thermische Tiere etwas anderes erreichen könnten als strikte Kalt-/Warmblutigkeit oder Übergang, wurde bei Nacktmullen beobachtet .einige Warane , die eine etwas ektothermische+ Strategie entwickelt haben.
Ein paar Dinge, die mir spontan eingefallen sind und die meiner Meinung nach nicht genau hierher passen würden, aber meiner Meinung nach erwähnenswert sind.
Während es eine Art Verhalten ist, wird das Lecken verwendet, um sich abzukühlen, insbesondere bei Säugetieren. Hunde, Katzen, Kängurus, sie lecken sich, um sich abzukühlen, obwohl ich denke, dass dies nicht nur wegen des Verhaltens der Frage gegen den Geist der Frage verstoßen könnte, sondern auch, weil dies eine vorübergehende Maßnahme gegen Hitze ist. Es ist nicht wirklich etwas Konstantes oder Passives, da das Tier nicht gerade jagen kann, während dies geschieht.
Op erwähnt die Dichte als eine Methode, mit der Sie weniger Wärme erzeugen könnten, aber keine ideale Antwort. Ich bin mir nicht sicher, ob dieser Mechanismus die Hitze genau reduzieren würde. Tiere mit geringerer Dichte sind jedoch eine reale Sache, nämlich als Hypothese bei Nicht-Vogel-Dinosauriern (unterstützt durch oder moderne Vogel-Dinosaurier und Spuren auf Knochen) und bei Vogel-Dinosauriern, Vögeln und sogar großen Vögeln. Vögel haben eine Reihe von Luftsäcken in sich, die helfen, ihren Körper zu stützen, und es wird angenommen, dass sie mindestens einer der Aspekte waren, die es einigen Dinosauriern ermöglicht haben, so groß zu werden, obwohl dies im Fall von fliegenden Vögeln von viel weniger begleitet wird dichte Knochen. Dies allein ist jedoch noch keine Maßnahme zur "Senkung der Körperinnentemperatur", denn Luft ist ein Isolator, Man könnte vermuten, dass diese Luftsäcke mehr dazu beitragen würden, innere Körperteile zu isolieren, als Dinge abzukühlen. Allerdings ist diese geringere Dichtekann die aufgewendete Energie reduzieren und somit indirekt die Wärme reduzieren.
In ähnlicher Weise werden bestimmte Körperpläne bei bestimmten Aktionen besser sein als andere, in Bezug auf Energieeffizienz usw. Zweibeinigkeit ist ein viel effizienterer Plan für bestimmte Bewegungsarten, darunter das Ausdauerlaufen. Menschen sind derzeit die besten Ultralangstreckentiere auf dem Planeten in heißen Klimazonen (länger als 30 Meilen), Schlittenhunde können in kalten Klimazonen mit ihnen konkurrieren oder sie schlagen, Strauße schlagen sie in mittleren (sie können überraschend lange sehr schnell laufen und Distanz, gemessen in Meilen, nicht Fuß, nicht wie ein Gepard). Vielleicht würde diese Kreatur indirekt von Wärmezwischenräumen mit einer zweibeinigen Haltung profitieren, ähnlich wie moderne große Vögel oder Theropoden-Dinosaurier, die größten Theropoden-Dinosaurier waren im Bereich von 5 -> 10 Tonnen, viele über 10 Meter lang. Ich bin mir nicht sicher, ob diese Masse groß genug ist,
Es sollte auch darauf hingewiesen werden, dass Klimaanlagen zwar (noch ;) ) keine biologische Anpassung sind, ihre Funktionsweise jedoch eine Inspiration für eine hypothetische biologische Anpassung sein kann. Moderne Klimaanlagen arbeiten normalerweise in zwei Richtungen, sie kühlen die Dinge in eine Richtung, kehren den Fluss um und sie heizen die Dinge auf. Dies liegt daran, dass Klimaanlagen über eine Reihe von Kompressionen und Erwärmungen einer speziellen Chemikalie innerhalb der Klimaanlage funktionieren, indem sie:
normale Luft über ein flüssiges Kältemittel leiten (normalerweise mit einer Art Lüfter, der das Kältemittel erhitzt und es in Gas umwandelt).
Komprimieren dieses Gases, machen es "heißer" und drücken dieses Gas an einen anderen Ort, normalerweise nach draußen.
Da das Kältemittelgas komprimiert ist, ist es viel heißer, sogar als die Umgebungstemperatur an heißen Tagen. Dadurch ist es noch möglich, diese „erwärmte“ Luft abzukühlen.
Luft von außen kondensiert dann, wenn sie draußen abkühlt, wieder zu einer Flüssigkeit
diese Flüssigkeit wird dann wieder ins Innere gedrückt, aber jetzt drucklos gemacht, wo sie erneut erhitzt werden kann.
Die einfache Antwort scheint noch niemand erwähnt zu haben ...
Allens Regel ist die einfache, natürliche Umgehung des Quadratwürfelgesetzes in Organismen. Während sich quadratischer Würfel auf Objekte bezieht, die isometrisch (dh proportional) skaliert werden , befasst sich Allens Regel mit allometrischer (dh nicht proportionaler) Skalierung in Organismen, insbesondere zum Zwecke der Wärmeabweisung / -speicherung. Die Regel besagt:
... Tiere, die an kaltes Klima angepasst sind, haben kürzere Gliedmaßen und Körperanhänge als Tiere, die an warmes Klima angepasst sind. Insbesondere heißt es, dass das Verhältnis von Körperoberfläche zu Volumen bei homöothermen Tieren mit der Durchschnittstemperatur des Lebensraums, an den sie angepasst sind, variiert (dh das Verhältnis ist in kalten Klimazonen niedrig und in heißen Klimazonen hoch).
Wikipedia weitere Erläuterungen:
Die Allen-Regel sagt voraus, dass endotherme Tiere mit demselben Körpervolumen unterschiedliche Oberflächenbereiche haben sollten, die ihre Wärmeableitung entweder unterstützen oder behindern.
...
Da Tiere mit niedrigen Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnissen schnell überhitzen würden, sollten Tiere in warmen Klimazonen gemäß der Regel hohe Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisse haben, um die Oberfläche zu maximieren, über die sie Wärme abgeben.
Betrachten Sie die folgende Abbildung mit Bausteinen:
Sie können leicht erkennen, dass die Oberfläche zunimmt, wenn die Form länger und schlanker wird, während die gleiche Masse beibehalten wird. Dies zeigt sich, wie oben erwähnt, über das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen; große Zahlen leiten Wärme leichter ab. Der Würfel hat das niedrigste Verhältnis von 3, und während die Platte mit 3,5 eine Verbesserung darstellt, hat der Turm erstaunliche 4,25 – satte 42 % mehr Oberfläche als der Würfel!
Es ist ein wenig tricky, aber dieser eine einfache Trick kann einen großen Unterschied in der Oberfläche machen, die zum Abweisen von Wärme verfügbar ist. Dies kann mit den von anderen erwähnten Methoden, wie z. B. der Hauttextur, kombiniert werden, um die Wirksamkeit jedes einzelnen Ansatzes zu verstärken.
Das ist natürlich ein zweischneidiges Schwert. Ein schlaksiger Körper sorgt für eine vollständig passive Kühlung; Es hilft, bei körperlicher Anstrengung kühl zu bleiben, kühlt aber auch zu allen anderen Zeiten ab. Bob, das gigantische Tier, wird mit ziemlicher Sicherheit eine Methode brauchen, um seinen Wärmeverlust im sitzenden Zustand aktiv zu kontrollieren. Der richtige Ansatz besteht wahrscheinlich darin, die Allen-Regel zu verwenden, um das meiste aus Ihrer Kühlung herauszuholen, und die von anderen erwähnte aktive Physiologie basierend auf den Bedingungen zu regulieren.
Nun, das ist einfach.
Vergrößern Sie einfach Ihre Fläche. Dies ist leicht zu bewerkstelligen, schauen Sie sich einfach Elefanten und ihre Ohren an . Da ich davon ausgehen muss, dass diese Kreatur nicht durch Evolution entstanden ist und im Labor eines verrückten Wissenschaftlers gebaut wird, kann ich einfach sagen, dass Bob entweder:
(1) Große Ohren haben. Gestalten Sie sie so, dass sie keinen Nachteil darstellen oder ihn zum Stolpern bringen, richtig?
(2) Viele große Ohren am ganzen Körper haben. Ideal zum Aufspüren von Beute und zum Lokalisieren von Geräuschen!
(3) Haben Sie eine große Anzahl von Klappen, die keine Ohren sind, aber den ausdrücklichen Zweck haben, Bob abzukühlen, wenn er sich anstrengt, und sie flattern überall. Passive Luftkühlung zum Sieg!
Es ist nicht notwendig, eine Überhitzung des Körpers zu verhindern, wenn Sie das Gehirn in erträglichen Grenzen halten können. Hunde nutzen diese Tatsache zu ihrem Vorteil, indem sie eine Struktur haben, die als rete mirabile (lateinisch für „wunderbares Netz“) bekannt ist.
Ein Rete mirabile ist ein Komplex aus sehr eng beieinander liegenden Arterien und Venen, der bei einigen Wirbeltieren, hauptsächlich Warmblütern, vorkommt. Das Rete Mirabile nutzt den Gegenstrom-Blutfluss innerhalb des Netzes, um als Gegenstrom-Austauscher zu wirken. (Wikipedia)
Ein räuberisches Verhalten von Hunden besteht darin, ihre Beute herunterzurennen, bis die Beute der Hitzeerschöpfung erliegt und nicht mehr weiterlaufen kann. Der Körper des Hundes neigt dazu, ungefähr so heiß zu werden wie der Körper der Beute, aber das Rete mirabile im Hals des Hundes dient dazu, das Gehirn ein paar Grad kühler als den Körper zu halten.
Blut in einem Hund wird durch Luftstrom und Verdunstung in Nase, Schnauze und Zunge gekühlt. Wenn dieses Blut durch die Venen zum Herzen zurückkehrt, gelangt es in die rete mirabile am Hals, wo es in viele kleine Venen und Venolen aufgeteilt wird. Blut vom Herzen, das in Arterien zum Gehirn fließt, tritt ebenfalls in entgegengesetzter Richtung in das Rete mirabile ein und wird ebenfalls in kleinere Arterien und Arteriolen aufgeteilt. Die unmittelbare Nähe eines Gewirrs von Venen und Arterien, in denen das Blut in entgegengesetzte Richtungen fließt, bildet einen effektiven Gegenstrom-Wärmetauscher . Das Ergebnis ist ein Hundegehirn, das mehrere Grad kühler ist als der überhitzte Körper, ausreichend kühl, um die Jagd fortzusetzen, bis die Beute der Überhitzung erliegt.
Endothermische Reaktion
Bob erzeugt bei Bedarf Chemikalien in sich selbst. Er mischt diese Chemikalien in einem einzigartigen Organ und lässt sein Blut um es herum zirkulieren, um sein Blut zu kühlen. Die Reaktion dieser Chemikalien erzeugt eine endotherme Reaktion. Cooler Bonus erzeugt Ammoniakgas.
Festes Bariumhydroxid, das mit festem Ammoniumthiocyanat umgesetzt wird, erzeugt Bariumthiocyanat, Ammoniakgas und flüssiges Wasser. Diese Reaktion geht bis auf -20°C oder -30°C herunter
Wenn Ihnen dieses spezielle endotherme Rezept nicht gefällt, lassen sich leicht andere entdecken.
Peltier-Gerät
Bob hat entweder ein biothermoelektrisches Kühlorgan implantiert oder baut ein biothermoelektrisches Kühlorgan an, um sein Blut zu kühlen. Um das Gerät zu kühlen, bevor es sich selbst überhitzt, kann der Peltier als Röhre konstruiert werden. Wasser kann durch das Rohr ausgestoßen und als Dampf abgelassen werden.
Die thermoelektrische Kühlung nutzt den Peltier-Effekt , um einen Wärmefluss an der Verbindungsstelle zweier verschiedener Arten von Materialien zu erzeugen. Ein Peltier-Kühler, eine Heizung oder eine thermoelektrische Wärmepumpe ist eine aktive Festkörper-Wärmepumpe, die je nach Stromrichtung Wärme von einer Seite des Geräts auf die andere überträgt, wobei elektrische Energie verbraucht wird. Ein solches Instrument wird auch als Peltier-Vorrichtung, Peltier-Wärmepumpe, Festkörperkühlschrank oder thermoelektrischer Kühler (TEC) und gelegentlich als thermoelektrische Batterie bezeichnet. Es kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden, 1 obwohl die Hauptanwendung in der Praxis das Kühlen ist. Es kann auch als Temperaturregler verwendet werden, der entweder heizt oder kühlt.
Erhöhen Sie die thermische Masse.
Frühmorgens, bevor die Sonne aufgeht, nimmt Bob einen Longdrink und füllt ein paar Kubikmeter Wasser nach. Wasser hat eine hohe spezifische Wärmekapazität und nimmt viel Energie auf, bevor es seine Temperatur erhöht. Während seines langen Tages des Schälens und Jivings heizt Bob seine thermische Masse an Bord auf und nutzt das kühle Wasser, um seine überschüssige Wärme zu absorbieren.
Wenn das Wasser in ihm heiß wird, braucht er neues Wasser. Er leert sein heißes Wasser, hält dann an und trinkt eine neue Ladung Wasser. Es ist vielleicht nicht so kühl wie am frühen Morgen, aber es ist immer noch kühler als Bob; Das wird klappen.
Das Wasser ist schwer. Aber Bob ist stark und das ist kein Problem. Außerdem lässt ihn die zusätzliche Masse tatsächlich härter zuschlagen als mit leerem Magen.
Bobs kräftige Muskeln haben eine sehr reichhaltige Blutversorgung, um ihren massiven Energiebedarf zu decken. Zum Glück für Bob ist Blut, das hauptsächlich aus Wasser besteht, ein ausgezeichnetes Kühlmittel, und praktischerweise ist, wenn die Wärmeerzeugung seiner Muskeln am größten ist, auch ihr Energiebedarf – und damit ihr Blutfluss – am höchsten. Nachdem es seine Muskeln mit Sauerstoff versorgt und ernährt hat, transportiert das Blut die Abwärme in ein Netzwerk von Venengeflechten unter seiner Haut, wodurch sie leicht konvektiert und abgestrahlt werden kann. Das Blut fließt dann zurück zu Herz und Lunge und von dort wieder zu den Muskeln, wieder abgekühlt und bereit, mehr Abwärme abzutransportieren.
Die dichten Netzwerke kleiner Gefäße erhöhen den venösen Widerstand erheblich, wodurch es schwieriger wird, Blut zurück zum Herzen zu bringen; Zum Glück für Bob hat er Hilfsherzen entwickelt, um Blut durch die Plexi zu zwingen, wenn sie zum Kühlen benötigt werden. Wenn Bob inaktiv ist, verengen sich die Schließmuskeln, die die kleinen Venen umgeben, die das Blut durch die Plexi verteilen, leiten das Blut in einige größere Kanäle mit geringem Widerstand und verringern die Belastung von Bobs Herzen.
Dies könnte leicht mit dem Vorschlag von @Willk kombiniert werden, indem ein weiterer Satz venöser Kühlplexi in den Darmwänden hinzugefügt wird, um Wärme von Bobs Kühlblut in die enorme thermische Masse des im Magen gespeicherten kalten Wassers zu übertragen.
Alle bisher angebotenen Lösungen – und es gibt viele gute – konzentrieren sich entweder auf die Wärmeableitung oder die Wärmevermeidung (Wärmeenergie abführen oder verhindern, dass sie sich überhaupt aufbaut).
Aber wie wäre es, wenn Sie einfach die thermische Toleranz von Bob erhöhen würden ?
Das heißt, Bob zu einem Extremophilen machen, insbesondere zu einem Hyperthermophilen. Ändern Sie Bobs Proteine, Lipide, Nukleinsäuren und andere biologische Moleküle sowie seine Organellen, Zellen, Gewebe, Organe und Organsysteme, damit er extrem hohen Innentemperaturen standhalten kann.
Dadurch kann er längere Phasen intensiver Aktivität aushalten, da es länger dauert, bis er seine maximale Temperaturgrenze erreicht. Es ermöglicht auch, dass das Aktivitätsniveau, das Bob kontinuierlich aufrechterhalten kann, viel höher ist, denn je heißer Bob wird, desto schneller kann er Wärmeenergie abführen. Das heißt, zusätzlich zu einem längeren Zeitraum bei maximaler Intensität wird die Intensität, die er im Steady-State aufrechterhalten kann, höher sein.
Im Wesentlichen würden Sie die Anpassungen bestehender Hyperthermophiler skalieren – wie das einzellige Methanogen Methanopyrus kandleri , das bei Temperaturen von bis zu wachsen kann – bis hin zur wesentlich komplizierteren Skala von Geweben, Organen und Organsystemen.
Eine der von Methanopyrus kandleri verwendeten Anpassungen sind hohe Konzentrationen an zyklischem 2,3-Diphosphoglycerat, das dazu beiträgt, dass Proteine bei hohen Temperaturen nicht denaturieren (denken Sie an gekochtes Eiweiß). Siehe: https://en.wikipedia.org/wiki/Methanopyrus
Vielleicht ist Bob beim Kämpfen irgendwie dicht und kompakt. Danach, wenn Bob abkühlen muss, dehnt sich sein Körper aus, um länger und dünner zu werden (Erhöhung der Oberfläche zum Volumen).
Außerdem treten möglicherweise verschiedene Vorsprünge auf, die helfen, Wärme abzugeben. (Das einzige Beispiel, das mir aus der Natur einfällt, ist die Art und Weise, wie männliche Genitalien bei einigen Arten wie Walen und Pferden die meiste Zeit im Inneren versteckt sind). Viele auftauchende Ausstülpungen wie diese könnten helfen.
Auch das Gelände erwähnst du nicht, aber vielleicht gibt es Schlammpfützen oder Tümpel, in denen sich Bob suhlen kann, ähnlich wie Wasserbüffel oder Flusspferde.
Schwitzen ist eine effektive Methode, um überschüssige Wärme zu verteilen. Pferde schwitzen, Menschen schwitzen und beide sind fürs Laufen optimiert.
Und wenn Ihnen schon einmal nach einem guten Schwitzen nach dem Stehen übel wurde, dann haben Sie an sich selbst bewiesen, wie gut Schweiß kühlt.
Obwohl dieses Beispiel kürzlich widerlegt zu sein scheint, könnte die Idee der selektiven Kühlung immer noch anwendbar sein: Oryx und ähnliche Antilopen, die an heiße und trockene Umgebungen angepasst sind, sollten ein spezielles Netzwerk von Kapillaren in der Nase verwenden, um das Gehirn zu kühlen, um es zu reduzieren Schwitzen und somit Wasser sparen.
Bob kann möglicherweise einen der erwähnten Kühlmechanismen verwenden, um das Gehirn und/oder andere lebenswichtige Organe selektiv zu kühlen, um die Auswirkungen eines Hitzschlags zu verhindern. Der Rest des Körpers könnte robuster gegen erhöhte Temperaturen sein und als Kühlkörper fungieren, der den Zeitrahmen verlängern würde, der Bob bei maximaler Geschwindigkeit zur Verfügung hätte, bevor der Hitzestau beginnt, zur Erschöpfung zu führen.
Viele Leute haben hier die Oberfläche erwähnt. Was ist mit einem Kühlkörper und Lamellen? Einige Leute denken, dass die Stegosaurus-Platten dafür da waren. Manche Leute denken, das ist ein Haufen Hoo-ha, aber es wird zumindest diskutiert und ist daher plausibel.
Angenommen, Sie gewähren Bob viele dünne, klingenähnliche Vorsprünge, die hart und einigermaßen wärmeleitend sind? Vielleicht erkennt er beim Laufen viel Glück und Erleichterung durch die Konvektionskühlung des Windes gegen seine hyperfunktionalen, voll bewaffneten Wärmeflossen? Vielleicht denkt er, dass der Weg fast so wichtig ist wie das Ziel.
Sie tun Sie, Bob! Lebe groß! Wir lieben dich, Großer!
https://blogs.scientificamerican.com/tetrapod-zoology/the-stegosaurus-plate-controversy/
Bob hat seltsame Lungen. Wenn er sesshaft ist, atmet er wie ein normales Tier – er füllt seine Lungen, tauscht Gas aus und entleert sie dann. Wenn er jedoch läuft, verhalten sich seine Lungen eher wie der Lufteinlass eines Autos.
Er sperrt seinen Mund karikaturhaft weit auf und enthüllt eine Luftröhre von der Größe eines Basketballs. Und er hat eine zweite riesige Luftröhre auf seinem Rücken (oder vielleicht ist sein Rücken nur etwas gasdurchlässig), wodurch ein Windkanal entsteht. Er galoppiert mit 24 km/h dahin und zwingt jede Sekunde hunderte Liter Luft durch seinen Körper . Das heiße Blut in seinen Lungen, das durch kühlkörperartige Strukturen gepumpt wird, wird vom Wind gekühlt und tauscht Gase mit ihm aus, wenn er vorbeibläst.
Dies ist natürlich mit Einschränkungen verbunden - Bob muss laufen, um sich abzukühlen (es sei denn, es ist windig), damit er nicht zu lange an einem Ort kämpfen kann. Er kann auch nicht mit zu viel Rückenwind laufen – er muss möglicherweise im Zickzack fahren oder wenden, um den benötigten Luftstrom zu erhalten. Aber ich finde das ok, also egal.
Umgehe das Square-Qube-Gesetz, indem du es nicht befolgst. Bob das riesige Tier kann eine sehr lange Schlange oder ein Tausendfüßler sein. Wenn er gut isst, wird er vielleicht noch größer – aber nur, indem er noch länger wird. Die Oberfläche steigt also mit dem Volumen, und die Kühlung wird nicht schwieriger.
Ein extrem langer Bob kann Probleme haben, da ein einziger Mund keine kilometerlangen Körper ernähren kann. Wenn dies ein Problem wird, wachsen ihm in regelmäßigen Abständen weitere Köpfe. Dies löst auch das Problem der Atmung, das Problem der Kontrolle großer Mengen von Körperteilen und das Problem der Verteidigung entfernter Teile. Der erste Kopf ist der Größte und übernimmt das Denken, der Rest ist nur ein Mitläufer, der sein Körpersegment verwaltet.
Bei kaltem Wetter verliert Bob Wärme durch seine große Oberfläche. Aber dann rollt er sich wie ein Fadenknäuel auf und minimiert die exponierte Oberfläche.
Es gibt eine ausgezeichnete Antwort auf so ziemlich alles, was biologisch ist. Es gibt eine Erwähnung von Gestaltwandlung . Lass uns Sci-Fi machen! (Und auch Vollretardierung.)
Dies ist eine kurze Version einer bekannten Sci-Fi- "Erklärung" von Formwandlern. Alle Vampir-, Werwolf- oder Robotertransformationen können in dieses Schema passen. Ich habe es in russischer Belletristik von jemandem gelesen, der sie "Gray Zone" nennt, falls es darauf ankommt, aber es scheint älter zu sein.
Bob hat Zugang zu einer persönlichen Raumhöhle. Außerdem hat Bob zwei Körper. Ein "Kampf"-Körper, groß, schwer, anfällig für Überhitzung. Bob verwendet diesen Körper nur für den eigentlichen Angriff und andere Kampfsituationen.
Das tägliche Leben von Bob spielt sich in einem anderen Körper ab, der viel leichter und wärmebeständiger ist.
Sollte ein Kampfkörper benötigt werden, ändert sich die Bob-Form. Im Grunde tauscht er seinen Alltagskörper gegen einen Kampfkörper. Der Wechsel erfolgt sofort. Der andere Körper wartet im Hammerraum, lasst uns dort die Zeit einfrieren oder verlangsamen.
Bob muss sich also nicht um die Kühlung seines Kampfkörpers kümmern, solange er nicht zu lange benutzt wird.
Bob hat jetzt auch eine Schwäche. Wenn es einen Angriff gibt, rechnet er nicht, aber es ist stark, den alltäglichen Körper sofort zu töten, Bob stirbt.
Naja, wenigstens etwas originell...
Was wäre, wenn Bob Hörner wachsen würde, wie Longhorns, hohl und voller schwammiger Materie, die Blut zirkulieren lässt. Aber was ist, wenn diese Hörner aus Eisen oder Aluminium bestehen, wie die Schalen bestimmter Weichtiere? Dies würde ihm eine Waffe und im Wesentlichen einen natürlichen hocheffizienten Kühlkörper geben
Ein langsamer, majestätischer Riesenkrake
Denke mal kreativ. Eine Oktopusform kann nützlich sein, um das Quadratwürfelgesetz zu überwinden, dh Bobs Oberfläche zu vergrößern. Bob würde schwimmen oder herumkriechen, Kreaturen mit niedriger Energie erzeugen nicht viel Wärme. Sagen wir 24 Fuß groß, Seesternförmig, ungefähr 250 Meter breit? Spannweite 750 Meter ? Ich sehe darin kein wirkliches Problem. Solange es sich langsam bewegt ..
Kein agiles Raubtier
Der Größenwettbewerb würde niemals von einem Landräuber gewonnen werden. Seine Agilität und sein Energieverbrauch erfordern eine Menge Wärme, die nach außen übertragen werden muss, was hier das eigentliche Problem darstellt.
Das ist also keine wirkliche Antwort für Raubtier Bob. Aber es ist zu groß für einen Kommentar, also lasse ich es drin
Vielleicht die Effizienz von Bobs Lokomotive erhöhen, damit es gar nicht erst so viel Abwärme gibt. Dies würde ihm auch helfen, über lange Zeiträume ein schnelles Tempo beizubehalten.
Ohne auf Räder zurückzugreifen, müsste sein Gang bei Geschwindigkeit eine natürliche Schwingung seiner Gliedmaßen sein, die durch federähnliche Strukturen aufrechterhalten wird und bei konstanter Geschwindigkeit nur minimalen Muskeleinsatz erfordert. Er müsste spezialisierte federnde Bänder entwickelt haben, die parallel zu den Muskeln über Gelenke verbunden sind.
Mit einem Wort, Chemie. Sie könnten Bob aus seiner Nahrung die notwendigen Chemikalien extrahieren lassen, um eine endotherme Reaktion hervorzurufen, und dann den Auspuff kacken.
Alternativ könnten Sie sich einen sehr effizienten biologischen Wärmeableiter wie Metallspitzen vorstellen; Einige Weichtiere können hohe Eisenkonzentrationen in die Spitzen ihrer Zähne einbauen.
Warum es kompliziert machen, wenn Bob einfach ein Sonnensegel auf seinem Rücken anbringen könnte, um die Oberfläche zu vergrößern und seinen Körper bei Bedarf zu kühlen (oder zu erwärmen!), genau wie der Spinosaurus im Rücken:
Bob stellt Chemikalien her, die, wenn sie kombiniert werden, eine starke endotherme Reaktion hervorrufen – dh sie absorbieren Wärmeenergie. Bob speichert diese in internen "Tanks", um sie bei Bedarf zu verwenden. Die resultierende(n) Verbindung(en) kann/können dann mit der Zeit wieder umgewandelt werden.
Beispiele für endotherme Reaktionen sind die Lösung von Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, Bariumhydroxid in Wasser.
Hier ist ein Beispiel von zwei Feststoffen, die sich endotherm verbinden (Ammoniumchlorid und Bariumhydroxid).
Es kommt vor, dass das Auflösen von Ammoniumchlorid in Wasser ein potenziell sehr nützliches System zu sein scheint. NH4CL ist sehr gut wasserlöslich – es kann eine mehrmolare Lösung hergestellt werden, aber um Bobs Innereien zu schonen, möchten wir uns vielleicht auf eine 1-molare Lösung oder weniger beschränken. Wie unten gezeigt, ist es wahrscheinlich, dass 10 kg Wasser und NH4Cl für den gelegentlichen Gebrauch eines riesigen Bobs sehr ausreichend wären.
NH4CL REAGIERT nicht mit Wasser, es dissoziiert in Lösung nur in NH4- und Cl-Ionen. Bob könnte möglicherweise einen Tank für flüssiges NH4Cl und ein (fast) trockenes Pulverreservoir haben und geeignete interne Prozesse verwenden, um die Lösung zu dehydrieren und das feste Produkt für eine spätere Verwendung aufzubewahren.
Die Lösungsenthalpie für NH4Cl beträgt 14,78 kJ/mol 1 mol ~= 51 Gramm. Also etwa 295 kJ / kg
1 kWh = 3,6 MJ also 1 kWh Kühlung benötigt etwa 3,4 kg NH4Cl. 1 kWh = 3.600 kW-Sekunden, <- Drag Racer oder 360 kW für 10 Sekunden, <- kleiner Kampfpanzer oder 36 kW für 100 Sekunden. <- Auto Autobahnkreuzfahrt
Selbst unter Berücksichtigung von Ineffizienzen bei der Wärmeverteilung und anderen "bloßen Details" sieht es so aus, als würden sagen wir, 10 kg Ammoniumchlorid und Wasser würden Bobs Bedürfnisse in Zeiten der Not erfüllen,
Verwandt:
Niven, Pournelle & Barnes in „ Das Vermächtnis von Heorot “ hatten „Grendell“ – eine Kreatur mit einem supersauerstoffreichen „Geschwindigkeits“-Modus mit ähnlichen Kühlungsproblemen. Um es zu töten, lösen Sie es in den Geschwindigkeitsmodus aus, während es weit vom Wasser entfernt ist. Das hilft Ihnen nicht, Bob zu kühlen, aber eine Lektüre kann Ihnen helfen, die Probleme einzugrenzen.
Philipp
SCHLÜSSEL_ABRADE
Radvylf-Programme
drmüller
John
John
Russell McMahon
Franz Gleichmann
how do i stop bob the gigantic animal from overeating
... ich nehme an, das wäre auch eine interessante Frage.Silberne Mitternacht