鱗目界域-龍論壇

Amorphous

虺龍

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回应： 體型尺度帶來的文化變化

@安德Endur~ 寫道: 無尾進化到這個體型不知道是不是已經在生態位和尺度資源中相當於找到了一個完美的尺寸呢？

人類目前的尺寸與其他物種在環境中長期共同進化的結果，但是，很難說是完美的，從演化的角度看，自然並不追求完美。

個龍認爲，從現在人類認識的地球生物學看，動物的尺寸，是一個可行域，有一個大致的上限和下限，在此之間不能說一個尺寸就一定好與另一個尺寸。

而且，還必須考慮環境因素的作用，甚至可以說環境因素對動物尺寸是占主導地位的，例如：

食物供給：食物的豐富程度直接影響動物的生長和體型。食物豐富的環境往往能夠支持較大的個體，而食物匱乏的環境可能會限制動物的體型，地球上的生物圈能源直接來自於太陽，輸入功率有限，因此難以支撐起龐大生物的生存需要。

氣候和溫度：寒冷的環境可能促使動物體型變大，因爲較大的體型有助於減少熱量流失，可以降低基礎代謝，而在溫暖的氣候中則可能傾向於小型化，這利於散熱，而龐大生物很可能會遇到散熱問題。

棲息地特徵：生活在密集森林或複雜地形中的動物可能進化出較小的體型以便於穿梭和避敵。而草原或開放環境中的動物可能進化出較大體型以便更好地逃避捕食者，過大的捕食者可能難以捕獵。

而正如

@shiningdracon 寫道: 更高的話，身體結構可能支撐不住。

所說，決定了陸上動物體型上限的，是材料問題，做一個最簡單的粗略計算，只計算靜壓力載荷，等比例放大：

假設動物長度爲L，橫截面積A與尺寸的平方成正比：

A\propto {L}^2

需要支撐的重力W與尺寸立方成正比：

W\propto {L}^3

則需要的骨骼材料抗壓強度\sigma_c與L至少成正比：

\sigma_c \propto \dfrac{W}{A} = \dfrac{L^3}{L^2} = L

所以，需要的抗壓強度\sigma_c與尺寸L至少成正比，這是一個非常寬鬆的下限，實際中會出現應力集中、幾何放大、動載荷和其他受力方式等，\sigma_c與L的關係幾乎一定比現線性關係更高。並且因爲強度是材料本身的屬性，除非更換更強的材料，否則無法從根本上解決這個問題，使用拓撲優化等方法只能一定程度上緩解對更強材料的需要，骨骼的強度可以認爲強度一般小於200\text{MPa}，該問題很難解決，除非出演化出比較魔法的材料。這是對於生物體型最大的限制因素之一，大象就是經典的例子，他們的身體結構和行動方式處處體現着對龐大質量的妥協。

由此，如果不引入某些特殊因素，陸生動物不可能非常巨大，基本上高度能達到約4米，體重能到到約7噸的非洲象就可以被認爲是合理範圍內的上限了，海洋生物，可以使用浮力來提供對身體的支持，則可以繞過這個上限，例如藍鯨。

@安德Endur~ 寫道: 如果體型大一些會比較難找到織物的巨大化替代物，藤蔓？對於大隻來說竹筍都是刺爪的，似乎這是另外一種層面的資源匱乏。

如果接受這個限制，在這個範圍中，也不會出現難以利用的東西，例如你提到的織物，如果操作細小物體有困難，早期完全可以機械剝離高大木本植物的韌皮部，得到長纖維然用於編織，還可以使用微生物幫助分解植物中粘合纖維的膠質，使這一過程更加簡單。

如果希望進一步討論這個問題，最好提供生物本身和環境更詳細的背景信息，否則這個問題似乎有點過於開放了  。

@安德Endur~ 寫道: 不過和別龍討論以後感覺如果需求全被原生技能覆蓋以後很難催生出工具的使用，釋放前爪也是其次了。也有龍表示自己和無尾共存所以掠奪他們的資源拼在一起 

作爲一條喜歡新東西的小龍，我是受到好奇心（0.1‰）和偷懶欲（999.9‰）的驅動去了解世界，設計、製造並使用各種工具和物品的  ，纔不需要人類呢 。

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有 2 位朋友喜欢这篇文章：安德Endur~, Ancalagon

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@安德Endur~ 寫道: 是的，這裏的環境因素就是本貼想討論的主要內容，但凡無尾體型大一點或者小一點在生態位和環境權衡就很難達到平衡，我想探討的是更細的一些內容，例如無尾體型較小無法利用優勢毆打貓貓或者狼一類的生物，製作工具也很難發揮能力打過，再舉例就是以普遍猴子的體積但是無尾。體型過大就會導致諸如散熱、骨骼強度、資源密度過低的問題，而體型過小打不過狼一類體型的生物也是一種資源喪失，因此想借用無尾的這套體型資源邏輯放在我們身上討論。

很難這麼說，人類佔據優勢地位的關鍵是智力、耐力、工具、火的使用和羣居模式。即使體型縮減，單個個體弱小，但集體能協調行動，仍然能獵殺比自己大得多的動物，例如人類的祖先（體型比現代人類小）在早期需要獵殺猛獁象，主要原因是人類使用工具如長矛等直接繞過了這些動物長期進化來的本能。在被一羣使用矛的人類圍攻時的本能反應是攻擊矛而不是人類，可能在他們的認知中矛是人類身體的一部分，攻擊矛可以讓人類失去攻擊能力，並受傷，但是其實矛只是工具，損壞後可以隨意替換，並不影響人類本身的能力。而後掌握了火的使用，這使得人類夜間不再害怕猛獸，熟食提高了能量攝入和攝入效率，促進腦容量快速增加，進一步促進人類登上今天在自然界中的生態位。

而且人類還有卓越的投擲能力（石矛、投矛器、弓箭讓人類能在安全距離獵殺猛獸），這主要與人類鎖骨（顯著影響上肢靈活度）等結構有關，我在之前的一個龍使用弓箭的有關回復中本來想提一下，但是因爲涉及到內容太多所以擱置了。

@安德Endur~ 寫道: 在於大部分樹的韌皮部很脆弱很短並且保暖性能不如支數更高的絲織物，而絲織物對大一點的龍來說太小了或沒有保暖需求，也就是在先天條件不需要狩獵方面的工具存在時大家的初始文明樹會點成什麼樣子。

並沒有，參見上圖（從人類網站上偷的），這是人類野外生存必備的技巧，而且繩子不需要完整長纖維，可以由大量短纖維交聯成，這一過程可以比例混合不同性質的纖維達到改性的目的。當前優先考慮的是工具製造而不是編制複雜的保暖的織物，這些織物對龍的必要性和兼容性存疑。

總之，簡單來說人類是機制怪而不是數值怪，關鍵是能人和直立人階段開始的，製作工具和火的使用，因此，體型大一點或者小一點預計不會有什麼太大的影響，而且，人類體型的演化趨勢看仍在逐漸增大，這可能更多的是佔據了頂級掠食者生態位的結果（營養預算充足），而不是關鍵直接原因。

體型是與自然環境共同進化的結果，如果完全遵循人類已知機制，我之前的回答給出了大小上限和限定原因，並得出了與現在人類的發展不會有太大差別的結論。

如果你要討論超過這個範圍的體型，最好先聲明是什麼機制允許這麼大的生物存在，供能機制、身體結構強度、反應速度、智力、力量（甚至魔法）水平等，最少也可以給出一個大概的數值黑盒，否則邏輯鏈不完整，難以綜合分析。

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回应： 體型尺度帶來的文化變化

@Ancalagon 寫道: 如果不考慮別的生物也跟着放大體型，而是自己進化出體內製氧器官（那不就可以放大噴火威力了嗎）

噴火的威力的影響因素非常多，當我還在使用化學火焰作爲龍焰的時候有過專門的分析，受到篇幅限制無法書寫太多，簡而言之，影響因素不只是溫度，更看重的是燃燒劑物理特性，如熔點沸點、粘度和熱值，和一些助劑的特殊效果等，而不是溫度，使用內部氧化劑會降低多組分燃料（含氧化劑）的等效熱值，效果可能較差，最好還是充分利用大氣（如果有）中的氧化性或還原性組分（如果有）。

@Lunamis午月 寫道: 至於自己製造氧氣……最強氧化劑之一真的不是那麼好制的。氧氣本身蘊含的化學能就很巨大，如果要製氧氣的話以我目前貧瘠的知識水平只能想到光合作用（使用一系列精巧的光合色素與酶系統，不太可能再次獨立出現）和藉助活潑金屬單質（需要電解，消耗的能量更大）。

另外，氧氣儲存比較困難（氣體），這是很大的劣勢，但不是說無法在動物體內製得，最簡單的方法就是過氧化物酶催化酶解過氧化氫，這見於細胞解毒反應，如果是需要儲備的話，直接儲備過氧化氫更合適，這是線粒體呼吸鏈的直接副產物。在線粒體的電子傳遞鏈中，氧氣在接受電子的過程中，有時不完全還原，先生成超氧陰離子，在超氧化物歧化酶的作用下分解成過氧化氫和氧氣：

2O_2^- + 2H^+ \;\;\xrightarrow{SOD}\;\; H_2O_2 + O_2

Bombardier beetle就使用了這個原理產生過氧化氫並儲存作爲噴射武器的一組分。

在大氣環境中，少部分化學龍焰的應用，例如金屬切割，需要氧化性火焰的輔助，這種情況下，最簡便的方法是直接利用空氣中的氧氣，使用類分子篩的方法富集過量氧氣並和充分氣化的還原劑混合，製造加壓過的富氧龍焰，儘管溫度並不如氧平衡時的龍焰，但是多種金屬基材會在這種龍焰中直接燃燒，生成低熔點氧化物從而直接被吹走，使用這種方法可以像使用爪子切開黃油一樣切開超過1\text{m}厚度的鋼板。

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