鯊魚體型暗藏「三分之二法則」 百年生物定律終獲驗證

最新研究證實，鯊魚的體型變化遵循一項數學規律，這項發現可能徹底改變科學界對動物生理機制的理解。澳洲詹姆斯庫克大學與美國麻省大學的研究團隊運用3D建模技術，首次在完整生物體上驗證了這項流傳百年的生物學定律。

「我們發現鯊魚完美符合『三分之二比例法則』。」研究主筆、詹姆斯庫克大學博士生Joel Gayford興奮表示。這項定律原本僅在細胞層級獲得驗證，如今在頂級海洋掠食者身上獲得證實，對理解生物體如何與環境交換熱能、能量與氧氣具有重大意義。

研究團隊與電腦繪圖專家Johnson Martin合作，對54種鯊魚進行高精度3D掃描，建立數位模型精確測量體表面積與體積的比例關係。共同作者Jodie Rummer教授指出：「這個比例是生物體呼吸、體溫調節與代謝的基礎，而我們首次在鯊魚這類複雜生物上證實其普適性。」

研究採用考量演化關聯性的「系統發育回歸」統計方法，發現鯊魚表面積與體積的比例指數為0.64，與理論預測值0.67僅3%誤差。Rummer教授強調：「這顯示鯊魚在演化過程中嚴格遵守這個比例，可能因為偏離這個數值會付出過高代價。」

團隊認為，這種跨物種的一致性可能源自胚胎發育期的限制。「重新分配身體組織需要耗費巨大能量，這解釋了為何不同棲息地、生活習性的鯊魚都遵循相同比例法則。」Gayford補充說明。

這項發現對氣候變遷研究尤具應用價值。Gayford指出：「表面積體積比是預測生物體溫調節效率與耗氧率的關鍵引數，現在我們能更有信心地將這套公式運用在鯊魚等大型動物身上。」研究展現了現代影像技術解決古老生物學問題的強大潛力。

該研究已刊登於《皇家學會開放科學》期刊，標題為〈生命的幾何：以鯊魚驗證生物體表面積與體積的比例關係〉。