『……在動物外觀約略呈立方體的世界裏,如果將牠們的尺寸加倍,則其表面積(可以想像成皮膚面積)就呈四倍,而體積(可以想像成內臟)便增加八倍。所以每單位體積的表面積會因此減少,也就是說當你變大,也同時變得比較容易保持體温(因為熱量的散失是經由皮膚,而熱量的產生藉由內臓)。這類幾何關係還意味著,當動物成長,牠們的骨頭構造,也必須以不成比例的方式改變,因為骨頭支撐該動物的能力(這和骨頭的橫切面或面積有關)只以尺寸的二次方増強,但同時動物的體重(體積)卻呈三次方增長。(中略)大象長了粗壯腿肢是有道理的。』*
『……農業生物學家馬克斯•克萊伯(Max Kleiber)指出動物的代謝率和本身質量依四分之三次方的比例縮放(也就是劣線性縮效)。代謝率告訴我們,一種生物需要多少能量才能生存。四分之三次方意味著我們只需要兩倍能量,就能維繫二倍半的質量。一般來說,這種關係便意味著當動物變大,牠們每單位質量的能量效能也跟著提高。
由於代謝和其他種種因素,如氧吸收與心律等,都有密切關係,也難怪這些因素也全都有縮放定律。呼吸作和心律隨質量依負四分之一次方的比例縮放。請注意,倘若固定壽命期間的呼吸或心跳次數都是不變的,那麼就表示壽命隨質量依四分之一次方的比例縮放。依照這樣的縮放作用,當你的尺寸放大到了十六倍,那麼你就能活兩倍的壽命。』*
『當我們掌握了異速生長的縮放定律,現在只需要知道生物的質量,就可以預測代謝作用和壽命等關鍵結果。(中略)這種機制背後的概念是,就算是身體的複雜結構,也須遵守一些生理上的約束。代謝機制的約束,就是生物的尺寸大小受到養分交換(如循環系統的微血管)限制。假使微血管有最小尺寸的限制,那麼,要讓身體變大就必須在變大的空間裏塞進更多的微血管為組織供氧。這樣的限制對整體系統來説就是一種約束。』*
『靈長類和鸚鵡的壽命約是縮放定律算出預測值的兩倍。或許是因為牠們擁有較大的腦,必須經歷較漫長的發育階段,才能實現牠們的演化潛力。人類的偏離狀況還更嚴重,這可能是由於衛生和醫療條件的改善(於是我們能活得遠比四十年更久)。有些馴養動物,如犬、貓或甚至牛與馬,也都有超出預期的表現。這可能是因為馴化過程與人為選育。所以——對縮放定律來說很奇怪——小型犬往往比大型犬活得更久(不過小鼠、天竺鼠和兔子,則往往和期望值相符,買寵物的家長要注意了)。能飛的動物,包括鳥類和蝙蝠,往往活得比期望值久。倘若飛行會因為某種縁故降低代謝率還說得通,然而實際上卻完全相反,因為拍翅膀只會讓心跳增加,不會減少。』*
所以,比較胖的人,每單位體積的散熱表面積相對較少,夏天會比較怕熱,是可以理解的。
反之,比較瘦的人,每單位體積的散熱表面積相對較大,那麼在冬天比較怕冷,也是有根有據的了。
如果身型(體積/體重)變大16倍,隨著變大,呼吸、心跳相關的耐用度依身型四分之一次方衡量,器官因此可以多使用一倍時間,壽命也能變成本來的兩倍了。(2=16 ^(1/4))
然而身型一旦變大了16倍,那代表身高的線量要增加約2.5倍。而腿為了支持身體,截面積必須增大16倍,意思是說腿徑要粗上4倍,身材將朝向大象般的矮胖型發展。
這樣的長壽法,換得又醜陋的長久,真是情何以堪!
身高超過2.3米的巨人症,平均壽命只有約40歲,原因在於太大的體量,心肺的功能未隨著適當比例增益,過勞導致器官提早耗竭了。
這也難怪巨人去逝後解剖,心臓往往顯得特別大,畢竟要把血壓送到身體各處那麼長遠的血管中,那是真的是所謂的鞠躬盡瘁了。
太肥胖的人也要注意了,施諸於未適度強化的下半身的額外壓力,可能促使骨質密度有所增生,但關節也可能因為長期的壓力而提早產生病變了。
依照理論,長得小巧的人有福了。畢竟一個約略相同功能的心肺,照顧起相對小巧的身體,應該總是行有餘力的吧!
*:《直視全貌》,John H. Miller 著,蔡𠄘志 譯

