[坎贝尔生物学 第945页练习题] 大型動物にとって、内部体積が半径の3乗（R^3）に比例し、表面積が半径の2乗（R^2）に比例すると仮定した場合、完全な球形が環境との物...

大型動物にとって、内部体積が半径の3乗（R^3）に比例し、表面積が半径の2乗（R^2）に比例すると仮定した場合、完全な球形が環境との物質交換に関してどのような大きな課題をもたらしますか？

  • A: 特殊な四肢がないため、移動が困難になる。
  • B: 表面積と体積の比率が低いため、環境との物質（酸素、栄養素、老廃物など）の交換が非効率になる。
  • C: その形状のため、捕食者に対する脆弱性が増す。
  • D: 一定の体温を維持することが困難になる。

Explanation

動物のサイズが大きくなるにつれて、その体積は表面積よりもはるかに速く増加します。球形は、与えられた表面積に対して体積を最大化しますが、大型の場合、表面積と体積の比率が非常に低くなります。これにより、必要な物質（酸素、栄養素など）の効率的な交換や老廃物の排出が表面を介して非常に困難になります。代謝が活発な体積に対して、これらの交換に必要な表面積が不足しているためです。これは大型生物にとって基本的な課題です。