通过异速生长定律观察哺乳动物的相似性

我们讨论了在陆地哺乳动物骨骼演化中观察自然相似性的问题。分析通过检验长骨异速生长中建立的幂次标度定律进行，该定律用生长指数（例如 $\lambda =d\log L/d\log D$）描述骨骼（长度 $L$ 和直径 $D$）随体重的发育。McMahon 在三十年前给出的骨骼大小演化情景，对于预测 $\lambda =2/3$ 的几何形状和机械力约束非常明确。这仍然远离最近由 Christiansen 修正的哺乳动物异速生长指数 $\lambda^{(\exp)}=0.80\pm 0.2$，这是长骨异速生长中的一个主要难题。因此，我们对 McMahon 的约束给出了新的见解，并报告了首次观察到临界弹性力、弯曲变形、肌肉诱导机制，该机制是估计 $\lambda =0.80\pm 0.3$ 的异速生长定律的基础。该机制控制骨骼大小演化，避免由肌肉诱导的峰值应力引起的骨骼断裂，并预计对小型和大型哺乳动物都是独特的。