《规模》读书笔记二

为什么没有体形小如蚂蚁般的哺乳动物？

哺乳动物的循环系统不是单个的自相似分形，而是两个不同分形的混合，血液从主动脉向毛细血管流动时，是由从动脉“交流电”到非动脉“直流电”的流量变化。大多数血液都位于“交流电”主导的网络上部较大的血管中，也是代谢率以3/4次幂规律法则收缩。所有哺乳动物的非动脉血管数量大致相同，都有相同的毛细血管分支数量，大约为15个。

血流主要是稳定的非动脉“直流电”，哺乳动物的主要区别在于动脉“交流电”血流流经的血管数量。 随着体积增大，血管数量越来越多，人类有7-8个，鲸有16-17个，鼩鼱有1-2个。这些血管的阻抗匹配确保泵血无需很多能量，所以数量越多越好。

我们设想动物的体形不断变小，那些保面积的分支数量不断减少，这些分支都是一些大到足以支持脉动波的血管，直到一个临界点，网络只支持非动脉“直流电”血流为止。这个阶段，主动脉变得很小，无法支持脉动波。血流变成了完全稳定的“直流电”。这样的动物心脏依旧跳动，却没有了脉搏！这种低效设计，失去了阻抗匹配的优势，导致整个循环系统内的所有血管产生大量能耗。在这种纯粹的“直流电”下，动物的体型增大不会产生进化优势。

这个论点说明，哺乳动物只有大到它们的循环系统能够支撑脉动波通过至少第一对分支水平时，才能进化发展，这便是最小尺寸存在的根本原因。