陸上にクジラよりも大きな動物(ここではシロナガスクジラなどの大型クジラ目のことを指します)がいないのはなぜですか?小型の温血動物がカエルのように冬眠するのはなぜですか?ゾウなどの熱帯の大型動物の多くが毛をほとんど生やさないのはなぜですか?これらは生物学的に興味深いものです。疑問は早い段階で科学者の注目を集めました。
17 世紀半ばに、イタリアの物理学者ガリレオは、動物の長さが皮膚の面積と体重に比例することを発見しました。動物が成長するにつれて、皮膚の面積は体の長さの 2 乗で大きくなるため、動物が大きくなればなるほど、皮膚の相対的な表面積は小さくなります。また、体重は体長の 3 乗で増加します. 象のような大きな動物の足は、小さな動物よりもはるかに重くなります. そのような重い体を支えるために、象の手足は象の足よりも太くなります.サルであり、サルはアリより太い（体長比）。海に住む動物は水の浮力を利用して太りすぎの体の負担を取り除くため、巨大なクジラは 30 メートル以上、体重が数百トンにまで成長します。
象のような頭を持つ大きな動物は、皮膚の表面積が比較的小さく、放熱面積が小さいため、保温に役立ちますが、熱帯にいて長い毛で覆われている場合、放熱には役立ちません.小型の温血動物は、皮膚の相対的な表面積が大きいため温度に敏感であり、冬には寒さに敏感です。
しかし、この分野での厳密な科学的研究は、体重や表面積 (動物の体の多様性も理由かもしれません) からではなく、代謝率とそれに直接関係する体重の関係から始まります。
19 世紀後半、ドイツの生物学者ルブナーは、生物学的世界は乱雑ではなく、数学的法則があると提案しました。B3 は M2 に比例します。B は代謝率です。つまり、動物は休息しています。単位体重あたりの状態. 1 分あたりに生成される熱、M は生物の体重です。この経験則は、よく知られているケプラーの第 3 法則、「R3 は T2 に比例する」 (T は惑星の軌道周期、R は楕円軌道の長半径) に非常に似ています。
1932 年、ドイツの生物学者クライバーは、さまざまな動物の基礎代謝率と体重の間の機能的関係の指標が、以前に考えられていた 2:3 ではなく、3:4 であるべきであることを発見しました。 「クレベールの法則」は論争を引き起こしました。一部の人々は、体表面積と体積の比率に基づいて指数を 2:3 にするべきだと提案していますが、アメリカの科学者 West、Brown、および Enquist は、体内の資源の最適な分布に基づいて指数を 3:4 にすべきだと提案しています。心血管系など。
しかし、2010年にアメリカの科学者コリー・コート・ローワンズ氏らが最新の研究報告書を発表し、447匹の動物と5つの体格クラスの測定値を選択して、基礎代謝率と体重の関係を回帰式に当てはめました。この式は、両者の関係の指標が単純な 2:3 や 3:4 ではないことを示しており、実際には指標は明確な値ではなく、0.57 から 0.87 の間で変動し、変動幅が大きくなっています。指標の大きさは動物種の選択に関係しており、測定データに含まれる動物のサイズが大きいほど指標が大きくなります。彼らはウェストらの方程式を調べ、心血管系の物理的影響を説明するために適切に調整された場合、方程式が彼らの結論と一致することを発見しました。
