¿Cuál sería la altura más alta posible para criaturas parecidas a humanos en condiciones similares a las de la Tierra?

Las leyes de escala son un aspecto importante de la biología. Cuando tomas un objeto en particular (como un ser humano) y lo haces el doble de alto (manteniendo las mismas proporciones), su peso no se duplicará. De hecho, aumentará en un factor de$2^3$(8 veces)! Una persona de 6 pies que pese 160 libras, si duplica su altura, medirá 12 pies y pesará 1,280 libras si mantiene las mismas proporciones.

Hay un problema con esto. Aunque el peso aumenta$2^3$-doblar, la fuerza de los huesos solo aumentaría$2^2$-doblar. Significa que la relación fuerza-peso de los huesos es la mitad de la de una persona normal. Un gigante con estas proporciones estresaría sus esqueletos más fácilmente y estaría en mayor riesgo de lesionarse si se cayera. Para solucionar este problema, sería necesario ensanchar los huesos en proporción a su longitud para que el peso de la persona produzca menos presión sobre el hueso.

Por lo tanto, un gigante bien proporcionado sería una persona bastante ancha, de aspecto corpulento, con brazos y piernas gruesos.

Potencialmente, sus huesos podrían generar hueso más compacto y menos médula, y lo compensarían razonablemente bien. Pero, los músculos, tendones, etc. también tendrían que compensar. Las rodillas, los tobillos y las caderas también recibirían golpes.

¿Una persona tan grande tendría que comer unas 20.000 calorías al día? Posiblemente. Piensa en grandes dinosaurios terópodos como el Tyrannosaurus rex. Esas criaturas demuestran que el bipedalismo es posible para animales muy grandes.

Para alcanzar ese tamaño (5-7 toneladas), es posible que haya que cambiar mucho en la fisiología humana. Es posible que se necesite un mejor sistema de enfriamiento (el área de superficie no aumenta tan rápido como lo hace el volumen, por lo que el tejido generador de calor de un mamífero grande tiene menos área de superficie para liberar ese calor adicional). ¿Podrían esos humanos gigantes necesitar orejas del tamaño de un elefante para regular la temperatura? ¿Más glándulas sudoríparas? ¿O tal vez una temperatura corporal promedio más baja? También se necesitarían pulmones más grandes o más eficientes (la difusión de los gases de oxígeno y dióxido de carbono está limitada por el área de superficie de los alvéolos en los pulmones).

Calculé que mi tasa metabólica basal era de alrededor de 1730 calorías por día, por lo que si aumentara mi masa hasta la de un T-rex, mi tasa metabólica aumentaría en una cantidad similar (~ 112 000-156 000 calorías por día) . Sin embargo, si optara por la solución de "bajar la temperatura corporal" para el problema de la calefacción, quemaría menos calorías que eso. De hecho, las criaturas de sangre caliente gastan alrededor del 90% de su ingesta calórica simplemente calentando sus propios cuerpos. ¡Un gigante de sangre fría podría no ser tan malo!

El volumen pulmonar debería estar bien debido a la naturaleza fractal de los pulmones que llena el espacio, a menos que tu criatura jadee como un perro como parte de su regulación de la temperatura.

Los seres humanos varían en altura desde alrededor de 4 pies a alrededor de 7 pies con una fisiología relativamente "normal", aunque quizás el tamaño de la cabeza varía menos que otras partes del cuerpo.

El mayor peso registrado de Wadlow fue de 222,71 kg (35 st 1 lb) en su 21 cumpleaños y pesaba 199 kg (31 st 5 lb) en el momento de su muerte. Su talla de zapatos era 37AA (47 cm, 18½ pulgadas de largo) y sus manos medían 32,4 cm (12¾ pulgadas) desde la muñeca hasta la punta del dedo medio. Llevaba un anillo talla 25. La envergadura de sus brazos era de 2,88 m (9 pies 5¾ pulgadas) y su consumo máximo diario de alimentos era de 8000 calorías.

La causa de la muerte es muy reveladora... Wadlow murió a la 1:30 am del 15 de julio de 1940, en un hotel en Manistee, Michigan, como resultado de una ampolla séptica en el tobillo derecho causada por un aparato ortopédico.

El poseedor del récord actual, Sultan Kösen con 8'3 "a menudo es fotografiado con muletas. Sin embargo, dado que hay muchos jugadores de baloncesto de más de 7', quizás los problemas en las piernas no siempre se encuentran en personas altas.

Respuesta compilada desde aquí

Descaradamente basado en esta respuesta . Debido a la ley del cubo cuadrado ya mencionada, un ser humano de 50 pies pesaría más de 50 toneladas. No veo una forma posible de apoyo para un bípedo, qué tan grandes pueden llegar a ser estas personas depende de qué tan parecidas a los humanos quieras que se vean.

En el mundo real, las personas muy altas son causadas por un exceso de hormona de crecimiento más que por la genética, razón por la cual a menudo tienen muchos problemas. Los perezosos terrestres gigantes medían alrededor de 5 metros de altura y pesaban alrededor de 5 toneladas, sin embargo, eran trípedos y tenían una cola que soportaba cargas. Si un camino evolutivo alternativo es aceptable para usted, entonces sus gigantes podrían tener colas similares, pero entonces perdemos el segmento humano.

Por su gran tamaño, estos humanos gigantes necesitarían una serie de adaptaciones de tamaño:

• huesos _ Se necesitan huesos proporcionalmente más gruesos para hacer frente al exceso de peso (compare un caballo con un elefante). Esto es especialmente cierto para los huesos de las piernas, mientras que teóricamente podemos decir que los huesos están hechos de un material más fuerte en este mundo, como el carbonato de calcio , esto les permitirá verse como humanos, pero solo por fuera.
• Los músculos serían más grandes/más fuertes por la misma razón que la anterior. También podría aumentar la eficiencia de los músculos: los simios tienen fibras musculares más cortas que los humanos, lo que los hace mucho más fuertes libra por libra a cambio de perder sus habilidades motoras finas. El problema aquí es que los músculos de gran tamaño romperían los biones que mueven, una solución aquí es que los depósitos de grasa actúen como coushins, esto también ayudaría a la ingesta calórica, ver más abajo.
• proporciones _ A medida que aumenta la escala, la longitud relativa de las piernas se reduce para preservar el equilibrio, esto es especialmente cierto en los bípedos, que tienen un sentido del equilibrio más pobre. Cuanto más grandes son, más fuerte caen, por lo que se necesitarían brazos más largos para el equilibrio, la estabilidad y para amortiguar los impactos, también la posible razón de recolectar más alimentos. Esperaría que la distribución de la masa se mueva más y más abajo para mantener un centro de masa bajo, por lo que el humanoide más alto puede tener la parte superior del cuerpo más delgada o los hombros menos anchos.
• Los órganos internos tendrían que compensar la masa corporal extra, sorpresa, lo sé. Debido a que el volumen aumenta más rápido que la altura, el corazón y los pulmones se vuelven menos efectivos y deberían aumentarse a un ritmo mayor. Estas bestias probablemente tendrían una caja torácica profunda y un corazón masivo en relación con su tamaño.
• Rasgos faciales . Los ojos más grandes solo se vuelven efectivos hasta cierto punto. Los ojos de la bestia más alta posible serían mucho más pequeños en proporción a su cabeza que los de un humano normal. El área de superficie del área nasal aumentaría más rápido que la longitud de la nariz, dándoles un sentido del olfato mucho más agudo. La cavidad nasal y la laringe más grandes también le darían a sus gigantes voces más profundas.
• cerebro _ Nuestros cerebros usan grandes cantidades de energía, por lo que el cerebro probablemente crecería mucho más lentamente que el resto del cuerpo. La masa adicional y los beneficios que acompañan a sus sentidos serían más exigentes para su cerebro, por lo que el cerebro podría escalar para compensar, cuánto escala depende de qué tan inteligente necesita que sean.
• Presión arterial. Mantenga alta la presión arterial o el gigante morirá. El gigante necesitaría mantener alta la presión arterial para hacer circular la sangre y el oxígeno por todo el cuerpo. Los elefantes tienen la piel muy tensa en sus patas para aumentar la presión sanguínea en sus extremidades, ya que la sangre necesita viajar contra la gravedad a una altura considerable. Los elefantes también tienen grandes almohadillas de grasa en los talones para amortiguar el impacto al caminar. Los pies humanos altos pueden no parecerse a los humanos normales.
• dieta _ A medida que los intestinos aumentan de tamaño, la digestión se vuelve más fácil. Más masa corporal significa temperaturas corporales más altas, lo que significa que se pueden extraer más nutrientes de los alimentos. El problema aquí es que los animales con intestino grueso se inclinan hacia el vegetarianismo, lo que a su vez apoya a los animales más perezosos a medida que aumenta el tamaño. La solución es que la dieta vegetariana de las personas altas se componga de planetas altos en grasas y valor calórico, nueces por ejemplo.

También he leído que el tamaño de cierto órgano reproductivo aumenta más con animales gigantes, pero opté por no leer sobre eso, tengo principios , lo creas o no.

Yo diría que mientras los mantenemos como humanos, lo más alto que podemos hacer humanos es de 4 metros, ya que los mamíferos prehistóricos más grandes nunca superaron los 5 metros (incluso los cuadrúpedos) y los animales bípedos más grandes de todos los tiempos, los terópodos, en realidad no excedieron los 3 o 4 metros en la cadera y se especula que la atmósfera contenía mucho más oxígeno en tiempos prehistóricos. Incluso un gigante más delgado de 3,5 m pesaría más de media tonelada.

Unos 10 pies. Ese es el límite realista para las criaturas homínidas que hemos excavado hasta ahora (lea el artículo de Gigantopithecus para más detalles).

Generalmente, las personas que miden más de 7 pies desarrollan artritis, trastornos circulatorios y, en casos raros, problemas autoinmunes (lea esta lista para obtener más detalles).

La altura de 10 pies mencionada se basa en el homínido más alto descubierto hasta ahora, que solo se extinguió debido a (supuesta) escasez de alimentos hace unos 100,000 años.

No veo ninguna razón física por la que un bípedo no pueda crecer hasta alcanzar el tamaño de los dinosaurios o al menos de las jirafas. Los huesos no son un problema, la masa sube con$height^3$, pero el segundo momento de área (al que es proporcional la "rigidez") de un tubo es proporcional a$r^4$, para que los huesos no se rompan. El tubo también se adapta bien, los dinosaurios se llevaban bien con un solo corazón, al igual que las jirafas (que tienen algunos trucos biológicos adicionales debido a su largo cuello).

Es una cuestión del tamaño del área (el enanismo de las especies en las islas es bien conocido) disponible para vivir durante la evolución, que es poco probable que sea tan pequeña.

El principal problema es la evolución en sí misma: las especies grandes son longevas, por lo que responden peor a las circunstancias cambiantes, y las especies grandes tienen poblaciones más pequeñas y una mayor demanda individual de alimentos, por lo que existe un mayor riesgo de que no pasen por un cuello de botella y simplemente se extingan.

O digámoslo de esta manera: si dos especies quieren evolucionar hacia la inteligencia, y una se vuelve fértil a los 10 años y la otra a los 25, está bastante claro quién ganará.

Otro inconveniente con la altura: una vez que eres bastante inteligente, apenas hay presión evolutiva para llegar a ser más alto. Entonces la altura tendrá que ser lo primero, o en el camino . Quizás.

Basando las cosas únicamente en la existencia humana que ha sido documentada o descubierta hasta ahora y agregando todo tipo de matemáticas y genética basadas en valores terrestres conocidos, se podría proponer un valor relativo. Se ha documentado (no probado aceptablemente) que la Isla de Pascua tenía una raza humanoide de habitantes que excedía los 12 pies de altura.
Con base en los huesos desenterrados, se ha propuesto que los dinosaurios podrían haber evolucionado (si no fuera por la extinción) en criaturas humanoides, uno solo puede preguntarse si algo como un tiranosaurio evolucionara hacia una criatura de tipo humanoide. O tal vez un brontosaurio con cuerpo compacto y cuello largo pero aún humanoide.

Y en la era actual de la ingeniería genética es solo cuestión de tiempo (incluso si está prohibido) que algún gobierno o persona juegue con hacer humanos más grandes con mayor fuerza y ​​poder para un propósito u otro. Esta posibilidad solo se contrarresta con la sobrepoblación que impulsa el calentamiento global y tendría un mayor impacto en los seres de mayor tamaño.

Pero podría imaginar otra posibilidad que se adapte a la Tierra como un planeta que podría permitir un estilo de cuerpo más grande incluso con la carga física de la Tierra. Este sería un humanoide que es un porcentaje mucho mayor hacia los anfibios. Un planeta acuático con más áreas de agua salada poco profundas podría obligar a un humanoide a volverse más alto para pararse sobre las aguas. Más elegante en estilo de cuerpo para nadar más rápido. Con una gran parte de la cubierta del planeta en un crecimiento pantanoso de árboles altos que dan frutos, pero las aguas que en su mayoría superan las profundidades a 8-10 pies o más podrían obligar a la evolución a seguir dos caminos crecer alto o al menos cuellos y brazos largos o aprender a balancearse en los árboles .