巨型海参自投“蛟龙号”罗网，大块头的家伙究竟有多神奇~
2017/6/2 科学大院

    

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     作者：邢肖毅(中国科学院亚热带农业生态研究所)

    

     蛟龙号

     2017年5月23日，国之骄傲蛟龙号带着探查海洋生物、采集深海样品的任务再入深海，首次下潜世界最深处的马里亚纳海沟。

     这次下潜作业，可谓收获良多，在采集的众多深海样本中，一只体型巨大的紫红色海参吸引了好多人的目光。这只海参逃脱过程中不巧撞上蛟龙号的机械手，自投罗网，心疼它一秒。

    

     蛟龙号捕获的巨型海参

     对于海参，我们并不陌生，一般的海参体长在10-20cm，然而，蛟龙号捕获的这只海参长达35cm，堪称巨型海参。

     其实，人们在世界各处发现过很多体型远超于一般水平的动物，比如体型大于青蛙的蚊子，重达27斤的金鱼……不胜枚举。我们对于动物的体型都有普遍的认知，它们绝大多数总是在一定的水平内波动，然而，自然界总是给我们很多意外，总有一些个体不走寻常路，体型意外地大。

    

     这些神奇的动物在一次次刷新我们对这个世界的认识，不知你是否也忍不住思考：动物的体型究竟被哪些因素影响，体型和生存又有什么样有趣的关联呢？

     我们都知道，基因和生长环境共同决定了动物的体型，基因是内因，是体型大小的根本，生长环境是外因，可以对体型进行微调。

     我们常说“瘦死的骆驼比马大”，生而为骆驼，它的体型便注定比马要大，这在很大程度上受控于基因。我们知道，细胞是构成生命体的基本单元，细胞的大小和数量在本质上决定了动物体型的大小，而细胞的大小和数量都由基因调控，c-myc基因可以调控细胞的数量，dS6K基因可以调细胞的大小。

     科学家们在果蝇身上做实验后发现，果蝇在细胞变小之后，身体的各个部位会成比例缩小。然而，二者相较，科学家发现细胞的数量较细胞体积对动物体型的影响更为显著。即便差异很大的物种，细胞的大小通常都在一定的范围内波动，直径一般在10-20微米，而细胞的数量动辄便相差成千上百万、甚至上千万倍，比如成年大象体内的细胞数约为10^16个，而成年老鼠的细胞数仅有10^9个。

    

     虽然基因已经注定，环境仍然对动物体型起着不容忽视的作用，气候条件、营养状况在很大程度上决定了基因的调控能力在什么样的程度上被呈现。营养，我们很好理解，毕竟营养物质是细胞形成与生长的能量来源，没有营养的供给，谈何生长。而气候条件，乍听上去与体型似乎并未有太多的关联。可是，科学家基于大量的数据统计后告诉我们，干燥地区的动物体型大于相对湿润的地区，寒冷地区的动物体型大于相对炎热的地区。

     以我国不同省份的人体平均身高为例，山东、北京、黑龙江、辽宁、内蒙等年均温度低、年平均日照时间长的省份，人体平均身高较高；而云南、湖南、广西等年均温度高，降雨充沛的省份则人体平均身高比较低。气候的差异主要通过影响动物体内的新陈代谢而影响动物体型，例如日光丰富的环境，更有利于钙的吸收，可以促进骨骼的生长，低温地区动物性成熟晚，生长时间长，体型便更大。

     巨型动物的出现，不断刷新着我们对于动物体型的认知，但是若问动物体型是否有极限，答案似乎是肯定的。首先，动物的体型是由基因决定的，蚂蚁的基因决定了蚂蚁不会长得如同大象一般。第二，虽然体型大显而易见地会造成很多竞争的优势，庞然大物的体重优势使得它们在搏斗中占有更大优势，更易获得食物，然而，过大的体型也会对动物造成很多不方便，甚至威胁到它们的生命。

    

     这可不是危言耸听，动物的体型可是和它们的灭绝有着深刻的关系的。

     有一个特别有意思的概念叫“小人国效应”。距今6500万年前的白垩纪—第三纪之交大灭绝，是地球上发生的第五次生物大灭绝，这次生物大灭绝使得恐龙时代终结。在这次灭绝后，许多幸存的动物门类呈现更加小型化的体态特征，这被称为“小人国效应”。而距今大约3.59亿年前的泥盆纪大灭绝同样缩小了动物的体型。

     小型动物相较于大型动物，为何能更顽强地生存下来呢？或许这是因为，体型小的动物往往生长和繁殖得较快，从总体上来看，它们可以在被食肉动物猎杀之前就繁殖出下一代。而繁殖，才是动物得以生存的根本，把自己的基因遗传下去，才是所有生命体的终极梦想。

     虽然动物不会无限地生长下去，但是自然界仍有很多环境我们还未涉足，我们对于动物体型的想象力总会被不断出现的巨型动物所刷新，在各种出其不意中，感慨自然的奇妙。

     参考文献

     王学良，气候与恒温动物体型大小关系初探

     熊葳，关于动物体型大小调控机制的探讨

     曹克清，动物灭绝与体型的大小

     (文章首发于科学大院，图片来源于网络，转载请联系cas@cnic.cn)

    

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