Institute of Biological and Environmental Sciences, University of Aberdeen, Tillydrone Avenue 2, Aberdeen, Scotland, UK.
J Anim Ecol. 2010 Jul;79(4):726-46. doi: 10.1111/j.1365-2656.2010.01689.x. Epub 2010 Apr 28.
迄今为止,人们主要从能量供应有限的角度来考虑生态过程中的能量作用。也就是说,传统的基于资源的生态和进化理论以及最近的“生态代谢理论”(MTE)都假设能量约束作用于能量平衡方程的供应侧。
对于恒温动物,我们提供的证据表明,总能量消耗的上限是由身体散热的最大能力决定的,因此避免了过热的不利后果——即散热极限(HDL)理论。我们认为,HDL 是作用于能量平衡方程支出侧的主要约束,产生热量的过程在由散热能力定义的总边界内竞争和权衡,而不是为有限的能源供应而竞争。
HDL 理论预测,每日能量消耗应与体重(M(b))相关,其指数约为 0.63。这与 MTE 的预测(指数为 0.75)形成对比。
我们汇编了通过双标记水法测量的野外代谢率(FMR)的经验数据,发现它们以哺乳动物的 0.647 和鸟类的 0.658 的指数与 M(b)相关,与 HDL 预测没有显著差异(P > 0.05),但低于 MTE 的预测(P < 0.001)。使用系统发育独立对比分析得到了相同的统计结果。模型的定量预测与哺乳动物和鸟类的经验数据相匹配。Log(e) FMR 和 Log(e)M(b) 之间的关系没有显示出曲率。
这些数据为 HDL 理论提供了强有力的支持,使我们能够拒绝 MTE,至少在应用于恒温动物时是这样。
HDL 理论提供了一个新的概念框架,要求我们重新审视恒温动物中能量与环境之间的相互作用,并对许多生态和进化现象提供新的解释。