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在星际间穿行，与侵犯地球的外星人英勇作战的超人奥特曼是很多孩子心目中的英雄偶像。在动画片中，奥特曼身高40米，体重3.5万吨。像奥特曼这样的巨人或者巨型生物形象，时常出现在影视作品和故事传说之中，寄托着人们无尽的想象。
在电影《格列夫游记》中，主人公在小人国见到蚂蚁般大的“小人”，而到了“巨人国”，却成了巨人们手心中的玩物。在世界各地江河湖海不同版本的“水怪”中，在深山老林的“怪兽”传闻中，巨型乌龟、巨型鱼、巨型蛇、巨型蚂蚁、巨型野人……都是不可缺少的题材。
那么，从科学角度看，这些动辄是正常动物体型几十倍、上百倍的巨型生物会在地球上存在吗？
奥特曼的物理学难题
首先，物理学家们会提出一连串问题。
很多对于巨型生物的存在不以为然的科学家最为津津乐道的一个基本事实就是：一个物体的体积以三次方速度增长，而面积以二次方速度增长。
以一个立方体为例，如果它的边长是1，六个面每一个面的面积也是1，体积也是1；如果边长变成2，体积会是8，而每个面的面积却只有4；如果边长继续增加下去，体积相比于这个立方体的表面面积会变得越来越大……如果制造立方体的材料不变，那么立方体的重量会和体积同时增长；把立方体放在地面上，立方体与地面的接触面积却只会与面积大小同时增长——这样一来，立方体与地面接触的表面上每平方米承受的压力会变得越来越大，最后材料支撑不住而粉碎。
对于一个生物来说，类似于这一个立方体，如果希望保持体型不变，同时增大到原来的几十倍大，它体内骨骼每平方米承受的压力也会是原来的很多倍，一站在地面上就会顷刻间粉身碎骨。
有没有办法避免巨型生物不粉身碎骨？有的。解决方案就是随着身体的增大，体内的骨骼也变得越来越粗，使骨头横切面积的增长不慢于体重的增长。但是这样付出的代价是奥特曼就不会和人的体型一样了，人们看到的只会是一个在哈哈镜里的“巨人”，身体、四肢、五官都会变成扭曲的形状，不再是一个英俊潇洒、玉树临风的超人。长相变丑还不是最主要的恶果，越来越粗的骨骼还会使巨人变得“皮包骨”，身体没有足够多的肌肉。众所周知，人体内的骨骼只起着支撑作用，真正产生运动的力量还要靠肌肉，没有了肌肉，我们看到的只会是一个每日躺在床上“肌无力”的奥特曼，无法期望他去跟外星人战斗。
如此看来，像奥特曼一样的巨型生物在陆地上出现不是那样容易了。芬兰赫尔辛基大学的一位物理学教授曾在一篇论文中做了估算，理论上，目前在地球陆地上可能存在的最重的生物至多为100吨。在真实大自然中，陆地上的最重的生物是大象，为6吨多。对于曾经叱咤风云的恐龙，从收集到的化石分析，它们中最重的估计也在100吨以下，奥特曼3万吨的指标实在很难达到。在海洋中情况会好一些，不像陆地上的生物身体的重量都要压在地上，水生生物的重量可以分散在四周的海水中，其中庞大的蓝鲸可以达到150吨以上。
巨型生物们面对的困难不只是这些，散热也是个致命的问题。一个生物的体积、重量越大，体内的细胞数量也越多，平均产生的热量也越多。体内的热量必须尽快散发，以维持新陈代谢。但是如上文所述，巨型生物身体表面积变大的速度远远赶不上体积的增大速度，身体的温度将变得越来越高，后果很可怕。所以，怎样使奥特曼“不发烧”也是个大难题。
大块头的进化困境
不仅在物理学家的眼里超人只是一个神话，生物学家们也不看好奥特曼的存在。
如果一个巨型生物不是人造的，也不是来自于外星，那么它只可能通过进化的方式在地球上产生，由它的上一辈繁殖。既然有了上一辈，还会有上上辈、上上上辈。也就是说，一个巨型怪物不会单独存在，要有一大群，形成一个几百只的种群。如果一个巨兽群中巨兽数量太少，会因为近亲繁殖产生遗传病而灭绝。
可是一个成百上千吨的怪物每天吃的食物、喝的水也要几十吨，更别提一群了，哪里可以给它们那么多食物呢？它们很有可能到了一片森林后，几天内就会将森林内所有动植物全部吃光，连草根也不剩，最后因为缺乏食物而全部饿死。
为了保证每一个怪物都有足够的食物，它们必须分散地分布，方圆几公里内保证只有一只。但是这样一来，寻找配偶，繁殖下一代又成了问题。一个雄性的巨型生物要跑到几公里外去找它的心上人，奥特曼们中“剩男”、“剩女”的比例会很高。同时，一个巨型生物从小生长到大所花费的时间也会比一般生物多很多，这样它们的“童年期”和“青春期”也会很长，这也不利于繁殖后代。所以巨型生物即使能活下来，能不能找到配偶，能不能孕育小宝宝，都还是个问题。
此外，“大船难转舵”，这样的巨型生物对于环境温度、气候、食物等方面的各种变化的适应性也远远比不上那些小动物。奥特曼类的生物们可能会身强力壮，但也一定会经常生病，在环境中的竞争力远逊于其他生物，最后难逃灭绝的厄运。这并不是没有先例的。6500万年前，一颗小行星撞击地球，造成了全球性的生态大灾难，最终使已经统治地球1亿多年的恐龙退出了历史舞台。而同在灾变面前，很多“小动物”却挺了过来，包括许多昆虫，还有我们的祖先——原始哺乳动物。当年庞大的恐龙称霸世界的时候，那些原始哺乳动物都只有老鼠般大小。
说到这里，似乎从各个角度看，在目前地球的各种自然条件下，超级大的生物很难存在。但是这并不意味着生物集体变大的情况绝对不会发生。在地球几十亿年的进化历史上，生物增大成千上万倍的变化出现过两次：第一次是由原核细胞进化成真核细胞，虽然都是单细胞生物，但是细胞的直径也从微小尺寸变成了肉眼可见；第二次是由于大气中氧气的增加，出现了“寒武纪生命大爆炸”，真核生物进化成了多细胞生物，大小增大了上百万倍。
如果以后某一日，地球环境剧变，能够提供更充足的资源和能量，说不定真会有一丝可能，出现像奥特曼一样的“大家伙”。
在电影《格列夫游记》中，主人公在小人国见到蚂蚁般大的“小人”，而到了“巨人国”，却成了巨人们手心中的玩物。在世界各地江河湖海不同版本的“水怪”中，在深山老林的“怪兽”传闻中，巨型乌龟、巨型鱼、巨型蛇、巨型蚂蚁、巨型野人……都是不可缺少的题材。
那么，从科学角度看，这些动辄是正常动物体型几十倍、上百倍的巨型生物会在地球上存在吗？
奥特曼的物理学难题
首先，物理学家们会提出一连串问题。
很多对于巨型生物的存在不以为然的科学家最为津津乐道的一个基本事实就是：一个物体的体积以三次方速度增长，而面积以二次方速度增长。
以一个立方体为例，如果它的边长是1，六个面每一个面的面积也是1，体积也是1；如果边长变成2，体积会是8，而每个面的面积却只有4；如果边长继续增加下去，体积相比于这个立方体的表面面积会变得越来越大……如果制造立方体的材料不变，那么立方体的重量会和体积同时增长；把立方体放在地面上，立方体与地面的接触面积却只会与面积大小同时增长——这样一来，立方体与地面接触的表面上每平方米承受的压力会变得越来越大，最后材料支撑不住而粉碎。
对于一个生物来说，类似于这一个立方体，如果希望保持体型不变，同时增大到原来的几十倍大，它体内骨骼每平方米承受的压力也会是原来的很多倍，一站在地面上就会顷刻间粉身碎骨。
有没有办法避免巨型生物不粉身碎骨？有的。解决方案就是随着身体的增大，体内的骨骼也变得越来越粗，使骨头横切面积的增长不慢于体重的增长。但是这样付出的代价是奥特曼就不会和人的体型一样了，人们看到的只会是一个在哈哈镜里的“巨人”，身体、四肢、五官都会变成扭曲的形状，不再是一个英俊潇洒、玉树临风的超人。长相变丑还不是最主要的恶果，越来越粗的骨骼还会使巨人变得“皮包骨”，身体没有足够多的肌肉。众所周知，人体内的骨骼只起着支撑作用，真正产生运动的力量还要靠肌肉，没有了肌肉，我们看到的只会是一个每日躺在床上“肌无力”的奥特曼，无法期望他去跟外星人战斗。
如此看来，像奥特曼一样的巨型生物在陆地上出现不是那样容易了。芬兰赫尔辛基大学的一位物理学教授曾在一篇论文中做了估算，理论上，目前在地球陆地上可能存在的最重的生物至多为100吨。在真实大自然中，陆地上的最重的生物是大象，为6吨多。对于曾经叱咤风云的恐龙，从收集到的化石分析，它们中最重的估计也在100吨以下，奥特曼3万吨的指标实在很难达到。在海洋中情况会好一些，不像陆地上的生物身体的重量都要压在地上，水生生物的重量可以分散在四周的海水中，其中庞大的蓝鲸可以达到150吨以上。
巨型生物们面对的困难不只是这些，散热也是个致命的问题。一个生物的体积、重量越大，体内的细胞数量也越多，平均产生的热量也越多。体内的热量必须尽快散发，以维持新陈代谢。但是如上文所述，巨型生物身体表面积变大的速度远远赶不上体积的增大速度，身体的温度将变得越来越高，后果很可怕。所以，怎样使奥特曼“不发烧”也是个大难题。
大块头的进化困境
不仅在物理学家的眼里超人只是一个神话，生物学家们也不看好奥特曼的存在。
如果一个巨型生物不是人造的，也不是来自于外星，那么它只可能通过进化的方式在地球上产生，由它的上一辈繁殖。既然有了上一辈，还会有上上辈、上上上辈。也就是说，一个巨型怪物不会单独存在，要有一大群，形成一个几百只的种群。如果一个巨兽群中巨兽数量太少，会因为近亲繁殖产生遗传病而灭绝。
可是一个成百上千吨的怪物每天吃的食物、喝的水也要几十吨，更别提一群了，哪里可以给它们那么多食物呢？它们很有可能到了一片森林后，几天内就会将森林内所有动植物全部吃光，连草根也不剩，最后因为缺乏食物而全部饿死。
为了保证每一个怪物都有足够的食物，它们必须分散地分布，方圆几公里内保证只有一只。但是这样一来，寻找配偶，繁殖下一代又成了问题。一个雄性的巨型生物要跑到几公里外去找它的心上人，奥特曼们中“剩男”、“剩女”的比例会很高。同时，一个巨型生物从小生长到大所花费的时间也会比一般生物多很多，这样它们的“童年期”和“青春期”也会很长，这也不利于繁殖后代。所以巨型生物即使能活下来，能不能找到配偶，能不能孕育小宝宝，都还是个问题。
此外，“大船难转舵”，这样的巨型生物对于环境温度、气候、食物等方面的各种变化的适应性也远远比不上那些小动物。奥特曼类的生物们可能会身强力壮，但也一定会经常生病，在环境中的竞争力远逊于其他生物，最后难逃灭绝的厄运。这并不是没有先例的。6500万年前，一颗小行星撞击地球，造成了全球性的生态大灾难，最终使已经统治地球1亿多年的恐龙退出了历史舞台。而同在灾变面前，很多“小动物”却挺了过来，包括许多昆虫，还有我们的祖先——原始哺乳动物。当年庞大的恐龙称霸世界的时候，那些原始哺乳动物都只有老鼠般大小。
说到这里，似乎从各个角度看，在目前地球的各种自然条件下，超级大的生物很难存在。但是这并不意味着生物集体变大的情况绝对不会发生。在地球几十亿年的进化历史上，生物增大成千上万倍的变化出现过两次：第一次是由原核细胞进化成真核细胞，虽然都是单细胞生物，但是细胞的直径也从微小尺寸变成了肉眼可见；第二次是由于大气中氧气的增加，出现了“寒武纪生命大爆炸”，真核生物进化成了多细胞生物，大小增大了上百万倍。
如果以后某一日，地球环境剧变，能够提供更充足的资源和能量，说不定真会有一丝可能，出现像奥特曼一样的“大家伙”。