出品：科普中国

制作：苏澄宇（上海科技教育出版社）

监制：中国科学院计算机网络信息中心

哥斯拉是日本影史上最悠久，世界影史上公认最经典、最有名的怪兽角色，它的起源可比奥特曼悠久得多。

它的体型巨大，堪比摩天大厦，但你也许不知道哥斯拉的体型一直都在变。

从1954年初代哥斯拉诞生以来，哥斯拉的体型也发生着变化。

一、二代哥斯拉的身高为50米，三代身高为80米，四、五代为100米，之后的六、七、八、九、十代又回到了初始设定50米左右，到了最新的几代又变大到110米左右。

历代哥斯拉高度对比｜图片来源：Science杂志

《哥斯拉》的“红莲状态”体型更是达到了119.8米，也就是40层楼高，相当于中央电视台总部大楼的一半高，而体重为99634吨。

如果现实中真的存在哥斯拉这样体型巨大的生物，那么它要吃多少才吃得饱？接下来我们来科学分析一下。

生物的行为、形态以及所需能量等生理特征与体型之间存在着一种定量关系。

也就是说这些生物学特征会随着生物体型的变化而产生定量的变化，而且这个变化不是成比例的，也就是异速增长关系。这一概念最早由朱利安·赫胥黎(Julian Huxley)于1932年提出。

这种关系可以用一个数学表达式表示：

E = aMb。

E 为生物学变量（如动物的代谢率，可以理解为动物单位时间内消耗的能量）；

M 为体型（一般用体重表示）；

a 为常数

b 为函数幂（也称尺度因子）。

那么b值到底是多少呢？

生物的行为、形态和生理等特征与体型不是等比例增长先假设生物学变量与体型是线性关系，也就是生物的体型越大，生物学变量值也就越大，则：b=1；

这种情况在自然界是存在的，但是有前提的。

举个例子，青蛙除了在蜕变后的几周的短暂时期外都是线性生长的，是等比例的。

蝌蚪的变化｜图片来源：giphy

但这种线性生长并不是长期的，为什么？

线性增长的关系是由平方-立方定律决定的。当一个生物体的长度翻倍时，那么它的表面积将是原来的4倍，而它的体积和质量将是原来的8倍。

但在现实中这样的生物会出现很多问题。

先假设动物体型翻了一倍，现在有8倍的生物组织来支持它的生存，但是如果按照前面的说法，它的呼吸器官表面积应该变成原来4倍，那么它的身体供需关系就会出现不匹配的情况，原有的呼吸器官提供的氧气就不足以维持现有的体型能量消耗。

同样，当我们翻倍动物的体型时，骨头的面积是原来2倍，而质量却变成了8倍，这是完全不合适的。

如下图所示，拿大象的照片和斑尾袋鼬的照片放大到同等大小去比较，很容易发现大象的腿要粗得多。

如果真的把斑尾袋鼬按照自身的比例放大到大象那么大，按照上一段中的分析，它一定站不起来，而大象为了能站立，它的腿必须很粗才行。