我們大概整理了陸地上現存體型最大動物的前十名：象、犀牛、河馬、長頸鹿、馬、牛、鹿、鱷魚、熊、駱駝。從這前十名可以看出，它們大多數為食草動物。海洋中體型最大的動物當屬藍鯨，同時，它也是世界上體型最大的動物。

確實，陸地上食草動物體型比食肉動物大，而海洋中，食肉動物比食草動物體型大，這是為什麼呢？

我們知道，地球上的能量絕大部分來源於太陽，但是這些能量不能被生物直接食用，而是需要植物進行轉化。植物體內有葉綠體，透過光合作用，植物可以供自己生存和繁衍，生物學家將這種生物稱為自養生物。動物不能直接利用太陽能，需依靠吃草或食肉來維持生存，這種生物被稱為異養生物。

食草動物，它的食物來源較為豐富，獲取也較為簡單。植物數量大，更新快，食草動物只要有足夠的草和水就能生存，消耗低。食肉動物需食用食草動物，相對而言，食肉動物獲取食物的中間過程更長，食物沒有那麼豐富，一頭食肉動物可能好幾天才捕獲食物，而且在這個過程中能量肯定有所消耗和浪費。

並且，這兩者之間是吃與被吃的關係，體型大些有利於保護自己。換句話說，吃的多，消耗少，長的壯。

為什麼這麼說呢？海洋不必陸地，可以在陸地上生長植被以供食草動物之需，海洋中的植物是漂浮在海水中的浮游植物，而食用這些植物的只能是一些體型小的動物，對於它能的食物需求量來說，這些浮游植物足夠了。而體型較大的動物則不行，它們需藉助像磷蝦或小魚這樣的食草動物來生存，且需求量極大，恰巧海洋中的食物十分豐富，食肉動物體型越大越有好處，可以高效達到進食目標。

2、生存環境的差異？

有人認為，人類的生存空間是一個二維空間，那麼海洋環境就是一個三維空間。這些大個子海洋生物在無邊無際的海洋中沒有束縛，海水的浮力支援它們在海洋中肆意長大而無需像陸地生物那樣擔心四肢無法支撐。這一因素確實有些影響，但有一項最新的研究發現，海洋哺乳動物的身體尺寸變換範圍也是有限的，下限來自其保暖需求，上限則受到食物的影響。以鯨為例，斯坦福大學的地質專家Jonathan Payne認為：“並不是海洋成就了巨大的鯨類，而是鯨類為了生存而別無選擇的變大。”

總之，無論是陸地還是海洋，食物方面的因素對其體型影響極大。

我們可以對比一下陸地上動物們的體型大小，會發現在恐龍時期，體型最大的是地震龍，體重可達31噸-40噸。然而最大的食肉恐龍棘龍，體重可達到26噸，要比地震龍體重少很多。

今天地球陸地上生活著最大的生物是大象，體重最重可達8噸。然而今天地球上最大的食肉動物是北極熊，體重約為400公斤-800公斤，遠遠不如大象的體重。

那麼問題來了，為什麼在陸地上，食肉動物的體型會比食草動物的體型更小一些呢？

陸地上，食草動物為什麼比食肉動物體型大？

事實上，陸地上食草動物更大的原因在於兩者的食物。

植物就是這道轉化器，植物體內的葉綠體可以把太陽能轉化為能量使用，同時也會儲存一部分能量，供自己生長和繁衍，生物學家把這種能夠利用太陽能的生物叫做自養生物。

而動物體內沒有葉綠體，所以不能直接利用太陽的能量，只能透過吃草或者食肉來獲取能量，生物學家們把這種生物叫做異養生物。

也就是說，能量會經過植物——食草動物之後，才能傳遞給食肉動物。

然而能量在每一次傳遞時，都會產生大量浪費，比如：植物透過光合作用產生的能量，僅為太Sunny能量的2%左右；而食草動物透過吃草獲取的能量，大概只有植物的10%-15%左右；食肉動物透過捕食食草動物獲取的能量，只有食草動物的10%-15%左右。

也就是說，大自然中存在著食物鏈頂級，而且越是頂級的動物，數量越少，體型相比食草動物也會小一些。

正是因為以上這些原因，所以在陸地上食草動物的體型，會比食肉動物更大一些。

海洋生物為什麼食肉動物體型更大？

其實，海洋生物也遵循著食物鏈，生產者生產能量，消費者捕食生產者獲取能量。但由於海水的阻隔，導致海洋底部無法生長植物，它們只能依靠浮游或者底棲的方式生存。而底棲和浮游生物，主要以各種藻類居多（也有爭論說藻類不是植物）。

海洋藻類的個頭很小，有一些需要放大鏡才可以看的清楚，但好在它們的數量很多，提供的能量能夠滿足整個海洋圈對能量的需求。

海洋植物的個頭小，所以能滿足小魚小蝦的能量需求，但無法滿足大型生物的能量需求，比如：鯨鯊如果以浮游生物為食的話，那麼需要它時時刻刻都在捕食，這樣的話，食草的生物註定長不太大。

如果食肉動物以小魚小蝦捕食的話，那麼它只需要每天花費很少的時間，就可以獲取足夠的能量。

如果食肉動物是在陸地上，每天想要捕食這麼多的小魚小蝦有一定的困難，因為陸地上的生物都生活在陸地表面，相當於二維空間；而海洋裡的空間相當於三維空間，單位面積內能供養的生物較多，所以在海洋生活的食肉動物可以找到足夠的能量。所以海洋中的食肉生物體型比食草生物的體型要大。

其實，海洋食肉生物不僅比海洋食草生物體型更大，它們還比陸地上的動物體型更大，這是因為海洋中存在著浮力，海洋中的生物不需要依靠四肢支撐身體的重量。

這是個很有意思的問題。北極熊是現存陸地上體型最大的肉食動物，成年北極熊站立起來最高可達3米，接近一層樓高了，而且它的體重最重可達800公斤，比老虎獅子這種大型的貓科動物要重4倍左右。而現存體型最大的食草動物是大象了，根據資料顯示，世界上最大的大象身高可達4米，體重可達6噸。因此，就目前已知的動物來看，陸地上的食草動物確實比食肉動物要大一些。

（雄獅和大象的體型差）

那麼，為什麼陸地上體型最大的食肉動物比食草動物要小呢？

我認為導致陸地上體型最大的食肉動物比食草動物體型小的原因有三個。

01 食物獲取

食肉動物，顧名思義就是以肉為主要食物的動物。這些動物都有一個特性，那就是需要自己捕獵（食腐動物除外）。而食草動物就是以植物性食物為主的動物，它們不需要自己捕獵。這就是食草動物與食肉動物最大的差別。

但是，食肉動物的食物需要自己捕獵，這也就是它們獲取食物的難度較高，而食草動物只需要低下頭吃草就能生存。

因此，食物獲取的難易度一定程度上決定了動物的體型。

02 侷限性

作為食肉動物來說，體型越大無疑對食物的需求量就更大，而且體型太大靈活性就會降低，從而降低捕獵的成功率，所以如果北極熊像大象一樣的體型的話，它可能會因為捕獵不到獵物餓死。而食草動物就不同了，它們是食肉動物的捕獵物件，擁有更大的體型顯然能夠提高自己的存活率，而且即使需要的食量增加，對於食草動物來說只不過是多吃點草而已，並不需要付出太大的代價。

因此，食量的大小以及體型大小的對於動物的有利影響決定了食肉動物不可能超過大象這樣的食草動物。

（像動物園中這種體型的老虎放生野外，只有死路一條）

03 營養

我們舉個例子，一個吃了兩斤的蔬菜成年人和一個吃了一斤肉的成年人同時幹體力活，你認為，誰會最先餓呢？毫無疑問，是吃了兩斤蔬菜的人最先餓。而原因就是因為植物性的食物要比肉的營養成分以及能量低很多。因此，食肉動物通常飽餐一頓甚至兩天都不要進食，而食草動物幾乎一直在吃。吃得多了，自然體型就更大一些了。從大熊貓的體型變化就能看出這一點，大熊貓的祖先是始熊貓，根據始熊貓的化石推斷，它是一種兇猛的食肉動物，但是隨著環境的改變和食性的改變，現在以竹子為食的大熊貓已經比它的祖先整整大了8倍左右。

小結：動物的食性以及食物獲取難易度和食物本身具有的能量等等這些因素，都是決定食草動物體型更大的主要原因。海洋中的動物恰恰相反？

這一點，我不是很認同，因為即使是處在食物鏈底端的水母，它的主要食物也是浮游生物以及小型的魚蝦，而且在海洋中，魚類也遵循著大魚吃小魚的自然法則。因此，嚴格意義上說，海洋中的動物大都是食肉動物。

海洋中，最低等的生物是藻類這種原始的單細胞生物，而在食物鏈的上一層，就是蜉蝣動物。從這個角度看，蜉蝣動物是海洋中唯一一種食草動物。它們之所以體型很小的原因是由於它們在漫長的進化中幾乎沒有改變，依然保留著原始生物的特點，而且它們的身體無法制造有機物，所以，想要增加體型是不可能的。

總結

簡單的說，在自然界中生存的動物，它們的體型都是在特定的食性以及環境下進化而來的。而之所以有陸地和海洋動物個體的差異性也是由於陸地和海洋環境不同所致。海洋中生存的動物數量是龐大的，這為食物鏈的每一個組成部分都提供了相對充足的食物，所以海洋中的動物大都體型比較大。

最大的陸生動物是食草動物，不僅在我們這個時代,在恐龍時代更是如此。如今地球上最大的陸生動物是非洲象，其次是亞洲象，接下來就是白犀牛、河馬、印度野牛、美洲野牛等等。世界上十種最大的陸生動物均為草食動物。

根據國際自然保護聯盟（IUCN），在74種最大的陸生食草動物中，有44個（60％）被列為瀕臨滅絕品種（包括12個在野生環境中處於極度瀕危或滅絕的品種），還有43個（約佔58％）品種的種群不斷減少。

能夠超越這些大型陸生食草動物的現存動物品種全都是鯨類。但鯨類都不是食草動物，海洋中的食草動物相對較少。這些海洋巨獸的巨大體重由水支撐，這部分解釋了它們變得如此大的原因。

上圖：鯨類清一色的都是肉食動物。

但是為什麼最大的陸生動物是食草動物呢？

這是似乎歸因於資源的丰度，以及獲得資源的成本。

植物食物來源很多，相對容易更新。我們知道食草動物只需要有一片繁茂的草地就可以吃飽喝足，吃光了一片地挪挪地方就可以又吃飽了，消耗極低，而且一旦食草動物的體型超過了一定的大小，基本上就沒有食肉動物能夠“搞定”它們，這使得食草動物的大體型稱為了一種優勢。儘管它們的幼崽對於掠食者來說可能算是一個無法打補丁的“漏洞”。

總結一下就是，食物豐富，能量消耗低，而且長得大還有天然防禦的效果，所以食草動物就被自然選擇傾向於“變大”一些（當然要受到其它條件限制不能變得“太大”這是今天我們沒有看到像恐龍一樣的巨獸的原因）。

上圖：非洲（左）和美洲（右）的近似生態位動物對比（非洲象在美洲沒有對等的可比動物），體型最大都是食草類動物。

陸生食肉動物不能長得更大的原因

對於食肉動物來說，則是另外一個故事：太大的東西對狩獵所需的敏捷身手是無益的，長得太肥就不要奢望“追夢”了。

倫敦動物學學會的生態學家對陸棲食肉動物的能量收支進行了建模，得出了1噸是陸生食肉哺乳動物的最大可持續體重。

大型掠食者的每一次殺戮都會帶來巨大的回報，但是這些龐然大物在整個進化歷程內要狩獵大量的獵物並在在捕獵方面消耗大量的能量。

1噸體重關口附近的至少4種陸生食肉哺乳動物已經滅絕，包括：

短毛熊；

北美獅子；

南美獵豹；

和偉鬣獸（osteothlastes，一種長得像狼的巨星食肉動物，25萬年前生活在非洲）

上圖：偉鬣獸與巨鬣狗以及人類身體比例對比。

今天的大型食肉動物哺乳動物，包括創紀錄的北極熊（通常重約半噸，但可以長到近一噸），都部分受到能量收支的壓力威脅，也就是說稍微不慎就會餓肚子。

由於這些巨獸是專門捕食大型獵物的食肉動物，它們更容易遭受滅絕的威脅，因為以這些更大的獵物為食成本更高，因此大型掠食者對能量的需求也更高。而且它們更依賴獵物。如果它們無法覆蓋些覓食的能量成本，那麼隨著時間的推移，等待它們的就只有滅絕。而小型獵食者則更容易餵飽自己，而且獵物更多樣化，能量消耗也更小。

能量收支壓力決定了肉食動物的狩獵策略

研究者的能量消耗模型還解釋了食肉哺乳動物使用的一些狩獵策略，以及體型如何影響它們的捕獵傾向，例如是捕食無脊椎動物（例如昆蟲）和較小的動物還是較大的脊椎動物（例如鹿，羚羊和羚羊）。

食肉動物遊走於陸地的各個角落，漫長路途、加上追逐、撲倒並對獵物開膛破肚的過程會耗費大量精力。

對於以齧齒動物、小型爬行動物或昆蟲為食的食肉動物來說，大部分的能量成本僅來自進食和捕食。他們追逐並吃掉獵物，但這些小獵物很容易打理。於是保持懶散和經常小睡是大型食肉動物節省能源成本的方式。

中型食肉動物的大小與猞猁、豺或食白蟻的土狼（一種生活在非洲的類似鬣狗的動物）大小相當，它們在能量上具有折中優勢。它們代謝率低，可以節省能量，並且也可以捕獵一定體型的獵物。例如，歐亞猞猁可以以兔子和較小的獵物為食，但是以它們的身材，也可以捕食中型的羚羊。在沒有大型獵物的情況下，這類動物總能找到幾隻齧齒動物充飢。

上圖：世界上的四中主要的猞猁品種:

美國山貓（Bobcat）

加拿大猞猁（Canadian Lynx）

伊比利亞猞猁（Iberian Lynx）

歐亞猞猁（Eurasia Lynx）

這個尺寸的體型很討巧，能抓大又能抓小。

捕捉和殺死大型動物的難度要花費至少翻倍的精力（雖然回報也更大）。但是，大型的獵物的捕食者沒有小型獵物可以“退而求其次”，肉太少不夠填牙縫，不值！大型食肉哺乳動物必須花費大量能量才能最終、捕捉和撲倒大型獵物。如果無處可去，就會陷入了困境——生活是殘酷的。

古生物學家也會發現上述能量收支模型很有用，他們研究了所有類似狗的食肉動物。過去，一些科學家研究了溫血動物的體重下限，發現北美的哺乳動物從未達到其體重上限。

有史以來最大的已知陸棲食肉動物是一些低代謝水平的恐龍品種，例如棘龍（約8噸）、巨龍（約8噸）和霸王龍（約6噸）。然後是15噸重的巨犀（Indricotcot），但這種絕種的哺乳動物是草食動物。

上圖：巨犀復原模型。

小結

陸生食肉動物，由於狩獵的成本，永遠無法達到最大食草動物的獵物的大小和熱量攝入率，成為大型食肉動物的代價很高。即便是用來肢解大型獵物所需的“工具”也會增加行動和維護的成本，例如巨大而銳利的牙齒以及利爪等等。最終，這反過來限制了它們的狩獵能力，隨之限制了其體型。

另外，根據食物鏈金字塔的描述，食肉動物是二級或三級消費者，總的能量供給是稀少的。而草食動物是初級消費者，有大量的能源可供它們消費。

上圖：能量金字塔最重要的結論之一是越往高處走，對生態輸入能量的利用效率就越低，在食物鏈傳遞能量的過程中大部分能量被浪費了，並沒有進入生物體體內。

海洋中的情況與陸地差異很大不能簡單比較

有幾個基本的環境因素的差異：

海水的浮力改變了基礎代謝的需求；

海水的溫度比陸地上恆定，陸地上一到冬天輕而易舉可以降到零下，而海洋中溫度再低都在0度，這大大降低了海洋生物的能量需求；

海洋中的最大的植物性食物來源不是從海底生長出來的某種“叢林”而是漂浮在海水當中的浮游植物（實際上還有很多浮游原生動物或者細菌）。因此大型動物沒辦法利用這些過於微小的植食性食物來源，只能藉助初級消費者，例如磷蝦或魚類來利用這些豐富的食物。

海洋中的食物的豐富程度遠超陸地，因為海洋是一個立體的世界，無論從面積還是從空間體積，都大大超越陸。因此海洋是與陸地完全不同的一種生態。這造成了完全不同的生命運作模式。

上圖：史上最大的鯊魚的尺寸遠超我們的想象。但鯊魚的情況也跟陸生食肉動物類似，體型越大能量消耗越大，因為鯊魚也是靠追捕和搏殺來獲得食物的大型肉食者。稍微不慎就會餓肚子，因此巨型鯊魚（除了以浮游生物為食的姥鯊）幾乎都沒能活到今天。

“巨齒鯊”是Carcharocles megalodon的俗稱，Carcharocles megalodon是一種真正的巨型掠食性鯊魚，很早就滅絕了。目前的最佳估計是，巨齒鯊的最大長度約為18米，重量為30至50噸。重要的是要記住，由於鯊魚沒有骨骼，因此沒有發現巨齒鯊骨骼化石，這些估計幾乎完全基於它們的牙齒大小與其他鯊魚進行比較的比例推測。

值得注意的是，最大的鯨類都是須鯨。這些鯨魚不是敏捷的掠食者，它們吃的是不需要追逐的磷蝦，鯨的食物獲取成本是比較低的，而其覓食的能量消耗也很低（一方面由於水的浮力，要知道陸生動物要站著不動都是一項頗費能量的事情）。實際上大型鯨類的生活方式與陸生食草動物很類似。

總結

生物的能量利用過程也包含著自然的經濟學，能量收支這本帳是所有生物在進化歷程中都不能忽視的主導因素。