【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】在一定程度上，灭绝是关于能量的。动物们在周围活动，吞噬着资源，为生存提供食物（能量）。如果它们获得一定的能量阈值就会繁殖，从而获得额外的生命。如果他们遇到太多的空白，就会饿死，到比赛结束的时候这个物种就灭绝了。灭绝风险的模型必然是简单的。大多数人将复杂的生态系统简化为资源密度与人口增长之间的线性关系，可以广泛应用于推断一个物种能够生存的资源损失。本周在《Nature Communications》上，一个由科学家组成的跨学科团队提出了一个更微妙的物种灭绝模型，这也说明了为什么动物物种倾向于向更大的体型进化。
在典型的灭绝模式中，动物像pacmen一样在周围环境中移动，汲取资源以助其生存。图片版权：Laura Chambliss / Studio Yopp
营养State-structured模型的生态学家贾斯汀Yeakel(加州大学默塞德),生物学家克里斯·坎普(圣达菲研究所)和物理学家西德尼红肿(圣达菲研究所)包含体型和代谢灭绝扩展成一个模型，“饥饿”或“完整的”动物，大小和生育景观资源有限的交互。肯普斯解释说：与之前的许多觅食模型不同，这一模型解释了体型和新陈代谢的变化，它可以预测物种灭绝的风险，同时也为我们提供了一种系统的方法来评估种群从最稳定的状态中到底有多远。在NSM中，饥饿的动物容易死亡，只有完全的动物才有繁殖能力。由于动物的能量需求随着体型的变化而变化，研究人员将它们的计算用于补充和繁殖与身体大小和新陈代谢有关的生物尺度法则。
发现不同大小的物种倾向于最稳定的种群，而不是灭绝。在模型中推导出的状态再现了生物学中两种常见的模式。首先Damuth定律是身体大小和数理密度的反比关系：物种越大，在特定区域内同居的个体就越少。在NSM中，这种更少/更大/更小的模式出现了，因为大的物种在少量的饥饿中是最稳定的，而小的物种可以承受更大的种群密度。第二种关系，Cope的规则，认为陆地哺乳动物倾向于向更大的体型进化。NSM表明新陈代谢较慢的大型动物是最稳定的，因饥饿而灭绝。它甚至预言了一种积极的“理想”哺乳动物，在面临饥饿的情况下强健有力，这将是非洲象的2.5倍大。
当我们将更多的现实主义融入到生物体获得或失去身体脂肪的速度时，模型的结果开始与大规模的生态和进化关系保持一致。最令人惊讶的是NSM准确预测了化石记录中所观察到的哺乳动物的最大体型。虽然模型并没有解释捕食者的捕食方式，但它确实提供了一个动态和系统的框架，以了解觅食者如何在有限的资源下生存。觅食的动力和身体尺寸在觅食和资源利用方面的相互作用，这些都是非常丰富的问题，有美丽的现象学，希望这其中的一些能与管理资源和确保物种不会灭绝有关。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：Nature Communications
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：Santa Fe Institute
编译：双螺旋
审校：博科园
解答：本文知识疑问可于评论区留言
传播：博科园
