Buzz
Sự thực là động vật lớn tiêu thụ ít năng lượng hơn động vật nhỏ là một bí ẩn lớn trong ngành sinh học.
Khi nghĩ về việc làm sáng tỏ bí ẩn vũ trụ, ta thường nghĩ đến vật lý xa xôi, nhưng đôi khi cả vật lý cũng chưa giải thích được những câu hỏi sinh học.
Nghiên cứu mới trên tạp chí Science cho thấy đôi khi vật lý cũng không thể lý giải được một số vấn đề sinh học.
Trong hàng thế kỷ, câu hỏi về việc tại sao động vật lớn ít ăn hơn động vật nhỏ đã là một ẩn số.
Động vật nhỏ thường ăn nhiều hơn con cá voi khổng lồ theo tỉ lệ trọng lượng cơ thể.
Tiến hóa giải mã ẩn số về 'chuột ăn nhiều, cá voi ăn ít' vượt xa vật lý và hình học.
Câu hỏi khó đau, cả vật lý cũng gặp khó
Giải thích đầu tiên cho hiện tượng kích thước cơ thể và nhu cầu chuyển hóa bắt nguồn từ Pháp cách đây gần 200 năm.
Năm 1827, Pierre Sarrus và Jean-François Rameaux lập luận rằng mức chuyển hóa năng lượng nên tỷ lệ với diện tích bề mặt cơ thể.
Trong 195 năm qua, nhiều lý thuyết đã được đề xuất để giải thích mối quan hệ này.
Voi châu Phi cũng ăn ít hơn, chỉ tiêu thụ 4-7% khối lượng cơ thể/ngày.
Nổi bật trong số đó là nghiên cứu của Mỹ được thực hiện bởi Geoff West, Jim Brown và Brian Enquist vào năm 1997.
Họ đề xuất một mô hình mô tả việc vận chuyển chất dinh dưỡng thông qua mạng lưới các ống phân nhánh, mô phỏng hệ thống tuần hoàn.
Họ cho rằng mô hình của họ cung cấp 'một cơ sở lý thuyết, cơ học để hiểu vai trò trung tâm của kích thước cơ thể trong mọi khía cạnh của sinh học'.
2 giải pháp này giống nhau về mặt học thuật, cố gắng lý giải các mô hình sinh học bằng cách áp dụng các ràng buộc vật lý và hình học.
Vấn đề nằm ở tiến hóa
Trong nghiên cứu mới, các nhà sinh học tại Đại học Monash khám phá mối liên hệ giữa tỷ lệ trao đổi chất và kích thước mà không cần phải áp dụng các ràng buộc vật lý và hình học.
Họ tạo ra một mô hình toán học cho thấy động vật tiêu thụ năng lượng lớn nhất cho sự phát triển ban đầu và sau này dành nhiều hơn cho việc duy trì nòi giống.
Nghiên cứu của họ chỉ ra rằng những động vật lớn nhưng tiết kiệm năng lượng, như cá voi, thường thành công hơn trong việc sinh sản.
Chọn lọc tự nhiên đã giải quyết điều kỳ lạ này, như Dobzhansky từng nói: 'Chỉ tiến hóa mới làm sáng tỏ mọi điều trong sinh học'.
Tóm lại, sinh học có thể tạo ra những điều kỳ diệu, thậm chí là 'phép màu' trong thế giới vật chất.
Nguồn: The Conversation, Allafrica
