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动物长寿和标度

分析一条有用的线是考虑标度变动的作用为是相似的在形状的生物和只不同在标度。 当动物的标度增加体重和容量增量与标度立方体。 要求的血流的容量哺养大块也增加与标度立方体。 要求的动脉和静脉的断面面积运载血流只增加与标度正方形。 有强加局限给生物的其他区域容量关系。 其中一些区域容量限制,包括上述一个,是:

因而补尝增加以标度立方体但区域增量与标度仅正方形平均血流速度的身体需要必须线性地增加与标度。 压力区别驾驶血流速度。 压力区别在动脉和静脉一定是伟大的足够到运载在生物的上面的血流和足够伟大克服抵抗对流程。 要求的压力在生物的上面抽血液从心脏与标度是比例。 要求的压力区别克服抵抗流经动脉入血丝和后面再通过静脉是更难描绘根据标度。 更加巨大的断面面积减少抵抗但长的长度增量抵抗。 这二个标度影响的实际结果似乎是要求的压力区别通过生物的大多数驾驶血液与标度相反地是比例。 强加的压力区别是二个需要的压力区别的最大值。

如下所示典型的血压为不同的标度生物。

血压对高度和重量因为各种生物
生物 血液
压力
(毫米Hg)
高度
头上述
心脏
(毫米)
重量(克)
120 500 90000
母牛 157 500 800000
鸭子 162 100 2000年
129 100 2000年
试验品 60 25 100
山羊 98 400 30000
128 200 150000
猴子 140 200 5000
120 200 5000
土耳其 193 300 15000
青蛙 24 25 50
长颈鹿 300 3000 900000
55 25 100

线性回归压力对数在高度对数产生以下结果:


日志(压力) = 1.203 + 0.377 采伐(高度)
R² = 0.675
 

线性回归压力对数在重量对数产生:


日志(压力) = 1.45 + 0.154 采伐(重量)
R² = 0.619
 

如果血压与标度是比例然后系数为日志(高度)是1.0和为日志(重量)是0.333因为重量对比例与标度立方体。 回归系数不是紧挨理论价值但是他们是适当的数量级为接受血压作为是比例与标度。

生物的心脏的容量与标度立方体是比例。 将被移动的血液的容量与标度立方体也是比例。 从早先分析流动速度与标度是比例。 所以需时搬空心脏的容量与标度是比例。 这意味着心跳率与标度相反地是比例。 下表给心率为很多个生物。

动物的心跳率
生物 平均心率
(敲打每
分钟)
重量
(克)
60 90000
150 2000年
小狗 100 2000年
中等狗 90 5000
大狗: 75 8000
仓鼠 450 60
小鸡 400 50
275 1500年
猴子 192 5000
44 1200000
母牛 65 800000
70 150000
兔子 205 1000年
大象 30 5000000
长颈鹿 65 900000
大鲸鱼 20 120000000

心率对数的退化在重量对数产生以下等式:

如果心率相反地确切地是称系数的比例为日志(重量)是- 0.333。 这是因为标度与重量立方根是比例。 系数- 0.2表明给心率形式的等式


心率= A (标度) b
那里b= - 0.6
 :

一个明显假说是动物心脏为敲打的一个固定的数字是好。 这个假设可以通过比较平均心率和长寿产品检验为不同的动物。 由于心率在每分钟的下并且长寿是在心跳的数量每终身是大约526一千倍产品的价值的几年。 数据为动物的选择是:

终身心跳和动物大小
  重量 心率 长寿 产品 终身心跳
生物 (克) (/分钟) (几年)   (亿万)
90000 60 70 4200 2.21
2000年 150 15 2250 1.18
小狗 2000年 100 10 1000年 0.53
中等狗 5000 90 15 1350年 0.71
大狗 8000 75 17 1275年 0.67
仓鼠 60 450 3 1350年 0.71
1500年 275 15 4125 2.17
猴子 5000 190 15 2850 1.50
1200000 44 40 1760年 0.93
母牛 800000 65 22 1430年 0.75
150000 70 25 1750年 0.92
兔子 1000年 205 9 1845年 0.97
大象 5000000 30 70 2100 1.1
长颈鹿 900000 65 20 1300年 0.68
大鲸鱼 120000000 20 80 1600年 0.84

虽然缺乏依赖性视觉上是清楚的确认根据回归分析是:


日志(终身心跳) = 9.006 - 0.0046 采伐(重量)
R ² = 0.0018
 

t比率为倾斜系数是一无意义0.15,证实没有终身心跳依赖性对动物大小等级。

如果心脏为敲打的一个固定的数字是好,一十亿说,则心脏长寿是心率划分的敲打这份固定的配额。 从上述等式为心率,寿命(限制由心脏作用)与标度是比例被上升到0.6力量。

数据为测试这扣除是:

寿命对重量因为各种生物
生物 重量(克) 寿命
(几年)
90000 70
母牛 800000 22
鸭子 2000年 10
2000年 15
试验品 100 5
山羊 30000 15
150000 25
猴子 5000 25
5000 15
土耳其 15000 5
青蛙 50 3
长颈鹿 900000 25
100 10

为数据在上述桌里,诚然非常粗砺和稀稀落落,寿命的对数的退化在重量对数给


日志(寿命) = 0.970 + 0.191 采伐(重量)
R ² = 0.527
 

因而标度的实际影响在动物长寿是正面的。 考虑到那重量与动物的线性标度的立方体是比例上述等式根据标度是


日志(寿命) = 0.970 + 0.573 采伐(标度)
 

这认为如果动物在10%大规模被修造它将有6%更长的寿命。


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