关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能继续看到关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的报道。
关于生物,最大的谜团之一是,鉴于它们巨大的多样性,为什么它们都应该按照一个被称为四分之一幂定律的简单规则构建。简而言之,这条规则确保了生物体的许多特征,从平均寿命到后代数量,都根据动物的质量 (M) 的四分之一的某个倍数而变化。例如,在小鼠和蓝鲸中,呼吸频率与 M-1/4 成正比,代谢率与 M3/4 成比例。由于这种比例将质量与其他三个维度(宽度、长度、深度)联系起来,因此被称为第四维度。
科学家们研究这种看似普遍的动物比例定律已有一个多世纪,但现在他们发现它也适用于植物。在本周的《美国国家科学院院刊》上,康奈尔大学的卡尔·J·尼克拉斯和亚利桑那大学的布莱恩·J·恩奎斯特报告说,各种植物的生长速率、体长和色素浓度都遵循四分之一幂定律。
该小组检查了从海洋藻类到针叶树的单细胞和多细胞植物,发现年化生长速率与身体质量的 3/4 次方成比例,色素浓度也是如此。他们还发现,植物的体长与 M 1/4 成比例。“[这] 为预测过去和现在生物体及其所居住的群落的许多重要特性提供了一个潜在的强大工具,”作者写道。“我们的数据表明,生长速率与其他物种间的生物学差异无关,”尼克拉斯补充说。“在比例缩放中,树就是树,还是树。”