cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Ethanol
Lịch sử
Ethanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là một thành phần gây cảm giác say trong đồ uống chứa cồn. Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy ở miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những người sống ở thời kỳ đồ đá mới. Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ của chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid. Các ghi chép của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi. Al-Kindī (801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất rượu. Việc chưng cất ethanol ra khỏi nước có thể tạo ra các sản phẩm chứa tới 96% ethanol. Ethanol nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào năm 1796 bởi Johann Tobias Lowitz, bằng cách lọc ethanol chưng cất qua than củi.
Antoine Lavoisier đã mô tả ethanol như là một hợp chất của carbon, hydro và oxy, và năm 1807, Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được công thức hóa học của nó. Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của ethanol: điều này làm cho ethanol trở thành một trong các hợp chất hóa học đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học.
Ethanol lần đầu tiên được Michael Faraday tổng hợp nhân tạo vào năm 1825. Ông phát hiện rằng acid sulfuric có thể hấp thụ một lượng lớn khí than. Ông đưa ra kết quả lời giải cho Henry Hennel ở Anh, người đã phát hiện ra ethanol có trong "acid sulphovinic" (ethyl hydro sulfat). Năm 1828, Hennell và nhà hóa học Pháp Georges-Simon Sérullas đã phát hiện một cách độc lập rằng acid sulphovinic có thể được phân rã thành ethanol. Do vậy, năm 1825 Faraday đã vô tình phát hiện ra ethanol có thể được tạo ra từ ethylen (thành phần của khí than) từ việc hydrat hóa xúc tác acid, một quá trình tương tự hiện được dùng để tổng hợp ethanol quy mô công nghiệp.
Tính chất vật lý
Rượu ethylic là một chất lỏng, không màu, trong suốt, không mùi và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C), dễ bay hơi (sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C), hóa rắn ở -114,15 độ C, tan trong nước vô hạn, tan trong ether và chloroform, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời. Sở dĩ rượu ethylic tan vô hạn trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với ester hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước.
Ethanol có tính khúc xạ hơi cao hơn so với của nước, với hệ số khúc xạ là 1,36242 (ở λ=589,3 nm và 18,35 °C).
Điểm ba trạng thái của ethanol là 150 K ở áp suất 4,3 × 10−4 Pa.
Tính chất dung môi
Ethanol là một dung môi linh hoạt, có thể pha trộn với nước và các dung môi hữu cơ khác như acid acetic, acetone, benzen, carbon tetrachlorua, chloroform, diethyl ether, ethylen glycol, glycerol, nitromethan, pyridin và toluen. Nó cũng có thể trộn với các hydrocarbon béo nhẹ như pentan và hexan, và với các chloride béo như trichloroethan và tetrachloroethylen.
Tính hòa tan của ethanol với nước trái ngược với tính không thể trộn lẫn của các chất cồn có chuỗi dài hơn (có từ 5 nguyên tử cácbon trở lên), tính chất không thể trộn lẫn này giảm mạnh khi số nguyên tử carbon tăng. Sự trộn lẫn của ethanol với các ankan chỉ xảy ra ở những ankan đến undecan, hòa trộn với dodecan và các ankan cao hơn thể hiện một khoảng cách trộn lẫn ở một nhiệt độ nhất định (khoảng 13 °C đối với dodecan ). Khoảng cách trộn lẫn có khuynh hướng rộng hơn với các ankan cao hơn và nhiệt độ cao hơn để tăng tính hòa trộn toàn bộ.
Hỗn hợp ethanol-nước có thể tích nhỏ hơn tổng thể tích thành phần với một tỷ lệ nhất định. Khi trộn lẫn cùng một lượng ethanol và nước chỉ tạo thành 1,92 thể tích hỗn hợp. Hỗn hợp ethanol và nước có tính tỏa nhiệt với lượng nhiệt lên đến 777 J/mol ở nhiệt độ 298 K (25 độ C).
Hỗn hợp ethanol và nước tạo thành một azeotrope với tỉ lệ mol 89% ethanol và 11% mol nước hay một hỗn hợp 96% thể tích ethanol và 4% nước ở áp suất bình thường và nhiệt độ 351 K. Thành phần azeotropic này phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ và áp suất và biến mất ở nhiệt độ dưới 303 K.
nhỏ|251x251px|Liên kết hydro trong ethanol rắn ở nhiệt độ −186 ° C Các liên kết hydro làm cho ethanol nguyên chất có tính hút ẩm, làm chúng sẵn sàng hút hơi nước trong không khí. Sự phân cực tự nhiên của nhóm chức hydroxyl làm cho ethanol có thể hòa tan một số hợp chất ion như natri và kali hydroxide, magnesi chloride, calci chloride, ammoni chloride, ammoni bromide, và natri bromide. Natri và kali chloride ít tan trong ethanol Do phân tử ethanol có một đầu không phân cực, nó cũng sẽ hòa tan các hợp chất không phân cực, bao gồm hầu hết tinh dầu và nhiều chất hương liệu, màu, và thuốc.
Tính chất hóa học
nhỏ|trái|Tính chất hóa học của ethanol được quyết định bới cấu trúc phân tử
Tính chất của một rượu đơn chức
Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Ví dụ:
Phản ứng este hóa, phản ứng giữa rượu và acid với môi trường là acid sulfuric đặc nóng tạo ra ester. Ví dụ:
Phản ứng loại nước như tách nước trong một phân tử để tạo thành olefin, trong môi trường acid sulfuric đặc ở 170 độ C:
Phản ứng oxy hóa, trong đó rượu bị oxy hóa theo 3 mức: (hữu hạn) thành aldehyde, acid hữu cơ và oxy hóa hoàn toàn (đốt cháy) thành CO2 và H2O. Ví dụ ở mức 1, trong môi trường nhiệt độ cao Mức 2, có xúc tác men giấm: Mức 3:
Phản ứng riêng
Phản ứng tạo ra butadien-1,3: cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, ví dụ Cu + Al2O3 ở 380-400 độ C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước Phản ứng lên men giấm: oxy hóa rượu ethylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm ở nhiệt độ khoảng 25 độ C.
Sản xuất
nhỏ|Ethanol 94% "biến tính" được bán trong các chai lọ an toàn để sử dụng trong gia đình-không dùng để uống
Ethanol được sản xuất bằng cả công nghiệp hóa dầu, thông qua công nghệ hydrat hóa ethylen, và theo phương pháp sinh học, bằng cách lên men đường hay ngũ cốc với men rượu.
Hydrat hóa ethylen
Ethanol được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp và thông thường nó được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ, chủ yếu là thông qua phương pháp hydrat hóa ethylen bằng xúc tác acid, được trình bày theo phản ứng hóa học sau. Cho ethylen hợp nước ở 300 độ C, áp suất 70-80 atm với chất xúc tác là acid tungstic hoặc acid phosphoric:
Chất xúc tác thông thường là acid phosphoric, được hút bám trong các chất có độ xốp cao chẳng hạn như điatomit (đất chứa tảo cát) hay than củi; chất xúc tác này đã lần đầu tiên được công ty dầu mỏ Shell sử dụng để sản xuất ethanol ở mức độ công nghiệp năm 1947. Các chất xúc tác rắn, chủ yếu là các loại oxide kim loại khác nhau, cũng được đề cập tới trong các sách vở hóa học.
Trong công nghệ cũ, lần đầu tiên được tiến hành ở mức độ công nghiệp vào năm 1930 bởi Union Carbide, nhưng ngày nay gần như đã bị loại bỏ thì ethylen đầu tiên được hydrat hóa gián tiếp bằng phản ứng của nó với acid sulfuric đậm đặc để tạo ra ethyl sulfat, sau đó chất này được thủy phân để tạo thành ethanol và tái tạo acid sulfuric:
Ethanol để sử dụng công nghiệp thông thường là không phù hợp với mục đích làm đồ uống cho con người ("biến tính") do nó có chứa một lượng nhỏ các chất có thể là độc hại (chẳng hạn methanol) hay khó chịu (chẳng hạn denatonium- C21H29N2O•C7H5O2-là một chất rất đắng, gây tê). Ethanol biến tính có số UN là UN 1987 và ethanol biến tính độc hại có số là UN 1986.
Lên men
Ethanol để sử dụng trong đồ uống chứa cồn cũng như phần lớn ethanol sử dụng làm nhiên liệu, được sản xuất bằng cách lên men: khi một số loài men rượu nhất định (quan trọng nhất là Saccharomyces cerevisiae) chuyển hóa đường trong điều kiện không có oxy (gọi là yếm khí), chúng sản xuất ra ethanol và carbon dioxide CO2. Phản ứng hóa học tổng quát có thể viết như sau:
Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu, nhưng nồng độ của rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ chưng cất.
Để sản xuất ethanol từ các nguyên liệu chứa tinh bột như hạt ngũ cốc thì tinh bột đầu tiên phải được chuyển hóa thành đường. Trong việc ủ men bia, theo truyền thống nó được tạo ra bằng cách cho hạt nảy mầm hay ủ mạch nha. Trong quá trình nảy mầm, hạt tạo ra các enzyme có chức năng phá vỡ tinh bột để tạo ra đường. Để sản xuất ethanol làm nhiên liệu, quá trình thủy phân này của tinh bột thành glucose được thực hiện nhanh chóng hơn bằng cách xử lý hạt với acid sulfuric loãng, enzyme nấm amylase, hay là tổ hợp của cả hai phương pháp.
Về tiềm năng, glucose để lên men thành ethanol có thể thu được từ cellulose. Việc thực hiện công nghệ này có thể giúp chuyển hóa một loại các phế thải và phụ phẩm nông nghiệp chứa nhiều cellulose, chẳng hạn lõi ngô, rơm rạ hay mùn cưa thành các nguồn năng lượng tái sinh. Cho đến gần đây thì giá thành của các enzyme cellulase có thể thủy phân cellulose là rất cao. Hãng Iogen ở Canada đã đưa vào vận hành xí nghiệp sản xuất ethanol trên cơ sở cellulose đầu tiên vào năm 2004.
Phản ứng thủy phân cellulose gồm các bước. Bước 1, thủy phân cellulose thành maltose dưới tác dụng của men amylase. Bước 2, thủy phân tiếp maltose thành glucose hoặc fructose dưới tác dụng của men maltase. Bước 3, phản ứng lên men rượu có xúc tác là men zima.
Với giá dầu mỏ tương tự như các mức giá của những năm thập niên 1990 thì công nghệ hydrat hóa ethylen là kinh tế một cách đáng kể hơn so với công nghệ lên men để sản xuất ethanol tinh khiết. Sự tăng cao của giá dầu mỏ trong thời gian gần đây, cùng với sự không ổn định trong giá cả nông phẩm theo từng năm đã làm cho việc dự báo giá thành sản xuất tương đối của công nghệ lên men và công nghệ hóa dầu là rất khó.
Làm tinh khiết
Đối với hỗn hợp ethanol và nước, điểm sôi hỗn hợp (azeotrope) cực đại ở nồng độ 96% ethanol và 4% nước. Vì lý do này, chưng cất phân đoạn hỗn hợp ethanol-nước (chứa ít hơn 96% ethanol) không thể tạo ra ethanol tinh khiết hơn 96%. Vì vậy, 95% ethanol trong nước là dung môi phổ biến nhất.
Hai hướng cạnh tranh nhau có thể sử dụng trong sản xuất ethanol tinh chất. Để phá vỡ điểm sôi hỗn hợp nhằm thực hiện việc chưng cất thì một lượng nhỏ benzen có thể thêm vào, và hỗn hợp lại được chưng cất phân đoạn một lần nữa. Benzen tạo ra điểm sôi hỗn hợp cấp ba với nước và ethanol nhằm loại bỏ ethanol ra khỏi nước, và điểm sôi hỗn hợp cấp hai với ethanol loại bỏ phần lớn benzen. Ethanol được tạo ra không chứa nước. Tuy nhiên, một lượng rất nhỏ (cỡ phần triệu benzen vẫn còn, vì thế việc sử dụng ethanol đối với người có thể gây tổn thương cho gan.
Ngoài ra, sàng phân tử có thể sử dụng để hấp thụ có chọn lọc nựớc từ dung dịch 96% ethanol. Zeolit tổng hợp trong dạng viên tròn có thể sử dụng, cũng như là bột yến mạch. Hướng tiếp cận bằng zeolit là đặc biệt có giá trị, vì có khả năng tái sinh zeolit trong hệ khép kín về cơ bản là không giới hạn số lần, thông qua việc làm khô nó với luồng hơi CO2 nóng. Ethanol tinh chất được sản xuất theo cách này không có dấu tích của benzen, và có thể sử dụng như là nhiên liệu hay thậm chí khi hòa tan có thể dùng để làm mạnh thêm các loại rượu như rượu vang pooctô (có nguồn gốc ở Bồ Đào Nha hay rượu vang sherry (có nguồn gốc ở Tây Ban Nha) trong các hoạt động nấu rượu truyền thống.
Sử dụng
nhỏ|225px|trái|Chiếc ô tô sử dụng "nhiên liệu ethanol" (thành phố [[New York, Hoa Kỳ).]] Ethanol có thể sử dụng như là nhiên liệu cồn (thông thường được trộn lẫn với xăng) và trong hàng loạt các quy trình công nghiệp khác. Ethanol cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp của nó. Tại Hoa Kỳ, Iowa là bang sản xuất ethanol cho ô tô với sản lượng lớn nhất.
Nó dễ dàng hòa tan trong nước theo mọi tỷ lệ với sự giảm nhẹ tổng thể về thể tích khi hai chất này được trộn lẫn nhau. Ethanol tinh chất và ethanol 95% là các dung môi tốt, chỉ ít phổ biến hơn so với nước một chút và được sử dụng trong các loại nước hoa, sơn và cồn thuốc. Các tỷ lệ khác của ethanol với nước hay các dung môi khác cũng có thể dùng làm dung môi. Các loại đồ uống chứa cồn có hương vị khác nhau do có các hợp chất tạo mùi khác nhau được hòa tan trong nó trong quá trình ủ và nấu rượu. Khi ethanol được sản xuất như là đồ uống hỗn hợp thì nó là rượu ngũ cốc tinh khiết.
Dung dịch chứa 70% ethanol chủ yếu được sử dụng như là chất tẩy uế. Ethanol cũng được sử dụng trong các gel vệ sinh kháng khuẩn phổ biến nhất ở nồng độ khoảng 62%. Khả năng khử trùng tốt nhất của ethanol khi nó ở trong dung dịch khoảng 70%; nồng độ cao hơn hay thấp hơn của ethanol có khả năng kháng khuẩn kém hơn. Ethanol giết chết các vi sinh vật bằng cách biến tính protein của chúng và hòa tan lipid của chúng. Nó có hiệu quả trong việc chống lại phần lớn các loại vi khuẩn và nấm cũng như nhiều loại virus, nhưng không hiệu quả trong việc chống lại các bào tử vi khuẩn.
Rượu vang chứa ít hơn 16% ethanol không tự bảo vệ được chúng trước vi khuẩn. Do điều này, vang Bordeaux thông thường được làm nặng thêm bằng ethanol tới ít nhất 18% ethanol theo thể tích để ngăn chặn quá trình lên men nhằm duy trì độ ngọt và trong việc pha chế để lưu trữ, từ thời điểm đó nó trở thành có khả năng ngăn chặn vi khuẩn phát triển trong rượu, cũng như có thể lưu trữ lâu năm trong các thùng gỗ có thể 'thở', bằng cách này vang Bordeaux có thể lưu trữ lâu năm mà không bị hỏng. Do khả năng sát khuẩn của ethanol nên các đồ uống chứa trên 18% ethanol theo thể tích có khả năng bảo quản lâu dài.
Nhóm hydroxyl trong phân tử ethanol thể hiện tính acid cực yếu, nhưng khi xử lý bằng kim loại kiềm hay các base cực mạnh, ion H+ có thể bị loại khỏi để tạo ra ion ethoxide, C2H5O-.
Xăng E5
Kể từ ngày 1/1/2018 Việt Nam đưa xăng E5 (Ron92 95%, ethanol 5%) vào sử dụng trong toàn quốc. So với thế giới có lẽ chậm một bước vì một số quốc gia đã đưa vào sử dụng xăng E10, E15....
Các chất hóa học dẫn xuất từ ethanol
Trong sự hiện diện của chất xúc tác acid (thông thường là acid sulfuric) ethanol phản ứng với các acid carboxylic để tạo ra ethyl ester:
Hai ethyl ester được sản xuất nhiều nhất là ethyl acrylat (từ ethanol và acid acrylic) và ethyl acetat (từ ethanol và acid acetic). Ethyl acrylat là một đơn phân tử được sử dụng trong sản xuất polyme acrylat có công dụng làm chất kết dính hay các vật liệu che phủ. Ethyl acetat là dung môi phổ biến sử dụng trong sơn, các vật liệu che phủ và trong công nghiệp dược phẩm. Các ethyl ester khác cũng được sử dụng trong công nghiệp nhưng với sản lượng ít hơn như là các chất tạo mùi hoa quả nhân tạo.
Giấm là dung dịch loãng của acid acetic được điều chế bằng phản ứng của vi khuẩn Acetobacter trên dung dịch ethanol. Mặc dù theo truyền thống người ta điều chế giấm từ các đồ uống chứa cồn như rượu vang, rượu táo vàbia nhưng giấm cũng có thể điều chế từ các dung dịch ethanol công nghiệp. Giấm điều chế từ ethanol chưng cất được gọi là "Giấm chưng cất" và nó được sử dụng phổ biến trong ngâm giấm thực phẩm hay làm gia vị.
Khi nung nóng tới 150–220 °C trên chất xúc tác niken gốc silica- hay alumina-, ethanol và amonia phản ứng với nhau để tạo ra ethylamin. Các phản ứng tiếp theo tạo ra diethylamin và triethylamin:
Các ethylamin được sử dụng trong việc tổng hợp các dược phẩm, hóa chất nông nghiệp và các chất hoạt tính bề mặt.
Ethanol là nguồn nguyên liệu hóa học đa dụng, và trong thời gian qua đã được sử dụng với phạm vi thương mại để tổng hợp hàng loạt các mặt hàng hóa chất với sản lượng lớn khác. Hiện nay, nó đã được thay thế trong nhiều ứng dụng bằng các nguyên liệu hóa dầu khác rẻ tiền hơn. Tuy nhiên, trên thị trường của các quốc gia có nền nông nghiệp phát triển nhưng các cơ sở hạ tầng của công nghiệp hóa dầu thì còn chưa phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ và Brasil thì ethanol có thể được sử dụng để sản xuất các hóa chất mà được các nước phương Tây phát triển sản xuất chủ yếu từ dầu mỏ, bao gồm ethylen và butadien.
Liên kết ngoài
Thể loại:Rượu Thể loại:Dung môi Thể loại:Nhiên liệu Thể loại:Alcohol Thể loại:Hóa chất gia dụng Thể loại:Chất giải độc Thể loại:Nhiên liệu tên lửa Thể loại:Hóa chất hàng hóa
Luxemburgia ciliosa
Luxemburgia ciliosa là một loài thực vật có hoa trong họ Ochnaceae. Loài này được (Mart.) Planch. mô tả khoa học đầu tiên năm 1843.
Liên kết ngoài
Thể loại:Luxemburgia Thể loại:Thực vật được mô tả năm 1843
Wulfila tenuissimus
Wulfila tenuissimus là một loài nhện trong họ Anyphaenidae.
Loài này thuộc chi Wulfila. Wulfila tenuissimus được Eugène Simon miêu tả năm 1896.
Tham khảo
Thể loại:Wulfila
Gonomyia basispina
Gonomyia basispina là một loài ruồi trong họ Limoniidae. Chúng phân bố ở vùng Tân nhiệt đới.
Tham khảo
Thể loại:Gonomyia Thể loại:Limoniidae ở vùng Neotropic
Microcharis karinensis
Microcharis karinensis là một loài thực vật có hoa trong họ Đậu. Loài này được (Thulin) Schrire mô tả khoa học đầu tiên.
Colletes brevinodis
Colletes brevinodis là một loài Hymenoptera trong họ Colletidae. Loài này được Vachal mô tả khoa học năm 1909.
Tham khảo
Thể loại:Colletes Thể loại:Động vật được mô tả năm 1909
Phyllanthus pinjenensis
Phyllanthus pinjenensis là một loài thực vật có hoa trong họ Diệp hạ châu. Loài này được M.Schmid miêu tả khoa học đầu tiên năm 1991.
Liên kết ngoài
P Thể loại:Thực vật được mô tả năm 1991
Cá hè mõm ngắn
Cá hè mõm ngắn (danh pháp: Lethrinus ornatus) là một loài cá biển thuộc chi Lethrinus trong họ Cá hè. Loài này được mô tả lần đầu tiên vào năm 1830.
Từ nguyên
Tính từ định danh ornatus trong tiếng Latinh có nghĩa là "được trang hoàng", hàm ý đề cập đến các khoảng màu nổi bật trên cơ thể của loài cá này.
Phân bố và môi trường sống
Cá hè mõm ngắn có phân bố tương đối rộng ở vùng Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương, từ Maldives và Sri Lanka trải dài về phía đông đến đảo Kosrae và New Ireland, ngược lên phía bắc đến quần đảo Ryukyu (Nhật Bản), giới hạn phía nam đến bang Queensland (Úc). Cá hè mõm ngắn cũng xuất hiện tại vùng biển Việt Nam,  bao gồm cả quần đảo Hoàng Sa và quần đảo Trường Sa.
Cá hè mõm ngắn sống ở vùng nước có nền đáy mềm (cát hoặc thảm cỏ biển), gần các rạn san hô ở độ sâu khoảng 5–30 m.
Mô tả
trái|nhỏ|189x189px|Cá hè mõm ngắn, kiểu hình khi nghỉ ngơi về đêm Chiều dài cơ thể lớn nhất được ghi nhận ở cá hè mõm ngắn là 45 cm. Thân màu trắng đục, trắng hơn ở nửa dưới. Hai bên lườn có 4–6 sọc cam. Rìa sau của nắp mang màu đỏ tươi. Đầu hơi sẫm nâu, vài cá thể có một đốm đỏ ở rìa trước ổ mắt. Vây ngực phớt cam. Vây bụng, vây hậu môn và phần lớn vây lưng màu trắng; rìa vây lưng và vây đuôi đỏ nhạt.
Số gai ở vây lưng: 10 (gai thứ 4 và 5 dài nhất); Số tia vây ở vây lưng: 9; Số gai ở vây hậu môn: 3; Số tia vây ở vây hậu môn: 8 (tia thứ nhất thường dài nhất); Số tia vây ở vây ngực: 13; Số vảy đường bên: 46–47.
Sinh thái
Cá hè mõm ngắn có thể là một loài lưỡng tính tiền nữ (cá đực trưởng thành là từ cá cái chuyển đổi giới tính mà ra) và sinh sản từ tháng 5 đến tháng 11, được biết đến ở Nhật. Tại quần đảo Yaeyama, tuổi thọ cao nhất của loài này được ghi nhận là 12.
Xem thêm
O Thể loại:Cá Ấn Độ Dương Thể loại:Cá Thái Bình Dương Thể loại:Cá Maldives Thể loại:Cá Sri Lanka Thể loại:Cá Bangladesh Thể loại:Cá Myanmar Thể loại:Cá Việt Nam Thể loại:Cá Papua New Guinea Thể loại:Cá Philippines Thể loại:Cá Singapore Thể loại:Động vật được mô tả năm 1830
Thần Tư vương
Thần Tư Vương (?-392, trị vì 385-392) là quốc vương thứ 16 của Bách Tế, một trong Tam Quốc Triều Tiên.
Ông là đệ của vị quốc vương tiền vị, Chẩm Lưu Vương. Theo Tam quốc sử ký (Samguk Sagi), ông lên ngôi bởi vì người nối dõi, về sau là A Sân Vương, còn quá trẻ. Tuy nhiên theo sách sử Nhật Bản thư kỷ (Nihon Shoki) ông đã cướp ngôi bằng vũ lực.
Ông đã ra lệnh tiến hành một số cuộc tấn công chống lại Cao Câu Ly, và mở mang lãnh thổ Bách Tế về phía bắc. Năm 386, ông lệnh cho tất cả đàn ông sinh sống tại Thanh Mộc Lĩnh (Cheongmongnyeong, nay là Kaesong), trên 15 tuổi, di chuyển về phía bắc và tây để phòng thủ khu vực biên giới. Ông cũng cử quý tộc Chân Gia Mô (Jin Gamo) tấn công thành Đô Khôn (Dogon) của Cao Câu Ly, và đã chinh phục được sau đó. Tuy nhiên, năm 392 Quảng Khai Thổ Thái Vương của Cao Câu Ly đã phản công lại và chiếm được hầu hết lãnh thổ Bách Tế ở phía bắc sông Hán. Tháng 10 cùng năm, quân Cao Câu Ly đánh thành Quan Di (Gwanmi) và uy hiếp kinh đô Uý Lễ Thành của Bách Tế.
Theo Tam quốc sử ký, Thần Tư Vương chết khi đang đi săn tại một cung điện ngoại vi ở Guwon. Còn theo Nhật Bản thư kỷ, ông bị những người ủng hộ A Sân Vương giết chết.
Tham khảo
Thể loại:Vua Bách Tế Thể loại:Mất năm 392 Thể loại:Năm sinh không rõ
Leucobryum scabrum
Liên kết ngoài
Thể loại:Leucobryum Thể loại:Thực vật được mô tả năm 1866
Melica tenuis
Melica tenuis là một loài thực vật có hoa trong họ Hòa thảo. Loài này được Arechav. mô tả khoa học đầu tiên năm 1896.
Liên kết ngoài
Thể loại:Melica Thể loại:Thực vật được mô tả năm 1896 Thể loại:Thực vật Nam Mỹ
Dzerzhinsk, Nga
Dzerzhinsk, Nga (tiếng Nga: Дзержинск) là một thành phố Nga. Thành phố này thuộc chủ thể Nizhny Novgorod Oblast. Thành phố có dân số 261.334 người (theo điều tra dân số năm 2002. Đây là thành phố lớn thứ 72 của Nga theo dân số năm 2002.
Tham khảo
Thể loại:Thành phố của Nga Thể loại:Tỉnh Nizhny Novgorod Thể loại:Thành phố Liên Xô
Euxoa dodi
Euxoa dodi là một loài bướm đêm trong họ Noctuidae.
Liên kết ngoài
Thể loại:Euxoa
Cryptotriton adelos
Cryptotriton adelos là một loài kỳ giông trong họ Plethodontidae. Nó là loài đặc hữu của México.
Môi trường sống tự nhiên của chúng là các khu rừng vùng núi ẩm nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Nó bị đe dọa do mất môi trường sống.
Tham khảo
Thể loại:Cryptotriton Thể loại:Động vật lưỡng cư México Thể loại:Động vật đặc hữu México Thể loại:Thorius
Gonomyia bibarbata
Tham khảo
Thể loại:Gonomyia Thể loại:Limoniidae ở vùng Indomalaya
Tương quan sinh trưởng
Tương quan sinh trưởng (Allometry) là môn học chuyên nghiên cứu về mối quan hệ của kích thước cơ thể với hình dạng, giải phẫu, sinh lý và cuối cùng là hành vi của các loài động vật. Môn học thuật nghiên cứu này đã được Otto Snell phác thảo lần đầu tiên vào năm 1892, và được D'Arcy Thompson tiếp mối phát triển trong tác phẩm "On Growth and Form" (Sự tăng trưởng và hình dạng) vào năm 1917 và về sau này tiếp tục được Julian Huxley hoàn thiện vào năm 1932. Tương quan sinh trưởng là một môn nghiên cứu nổi tiếng, đặc biệt trong phân tích hình dạng thống kê cho những phát triển lý thuyết của môn học này, cũng như trong môn sinh vật học cho các ứng dụng thực tế đối với tốc độ tăng trưởng khác nhau của các bộ phận của cơ thể sinh vật sống.
Đại cương
Tỷ lệ cơ thể quan trọng đối với một sinh vật tới mức trong sinh học, người ta dành riêng ra chuyên ngành chuyên nghiên cứu về việc một loài vật có thể đạt được kích thước tối đa là bao nhiêu mà vẫn đảm bảo các hoạt động sống thông thường, gọi là môn tỷ lệ học hay tương quan sinh trưởng. Môn học này góp phần lý giải hợp lý và khoa học về hình dạng của các sinh vật (động vật) trên cơ sở phân tích, giả lập về toán học, vật lý, hình học, động lực học, trọng lượng-khối lượng và các yếu tố thực liên quan, nó giúp chỉ ra một cách thú vị về sự tồn tại phi lý của các sinh vật khổng lồ trên phim ảnh và trong những thần thoại, truyền thuyết. Với kiến vật lý và các nguyên tắc về cấu trúc để xem xét về tỷ lệ cơ thể và bài toán quái vật khổng lồ trong đời thực.
Trong sinh học, mọi chuyện không chỉ đơn giản là tăng kích thước của một con vật lên như khi phóng to một bức ảnh trên máy tính. Kích thước và tỷ lệ cơ thể có nhiều ảnh hưởng tới đặc tính, tập tính sinh hoạt cũng như cách mà một con vật tồn tại. Mối quan hệ giữa hai đại lượng đo được thường được biểu thị dưới dạng phương trình luật lũy thừa thể hiện tính đối xứng tỷ lệ. Tương quan sinh trưởng thường nghiên cứu sự khác biệt về hình dạng về tỷ lệ kích thước của các đối tượng. Hai đối tượng có kích thước khác nhau, nhưng có hình dạng chung sẽ có kích thước theo cùng một tỷ lệ. Một đối tượng sinh học phát triển khi nó trưởng thành thì kích thước của nó thay đổi theo độ tuổi, nhưng hình dạng tương tự nhau.
Một ứng dụng là nghiên cứu các loài côn trùng khác nhau (như bọ Hercules) khi có thay đổi nhỏ về kích thước cơ thể tổng thể có thể dẫn đến sự gia tăng lớn và không cân đối về kích thước của các phần phụ như chân, râu hoặc sừng. Ngoài các nghiên cứu tập trung vào sự tăng trưởng, phương pháp đo sinh trắc học cũng kiểm tra được sự thay đổi hình dạng giữa các cá thể ở độ tuổi nhất định (và giới tính) được gọi là phương pháp sinh trắc học tĩnh. So sánh các loài được sử dụng để kiểm tra tương quan giữa các loài đặc biệt hoặc việc tiến hóa. Các nghiên cứu về sinh trắc học di truyền thường sử dụng thằn lằn hoặc rắn làm sinh vật mẫu vì chúng không được nuôi nấng sau khi nở và chúng biểu hiện một loạt các kiểu kích thước cơ thể giữa giai đoạn con non và trưởng thành. Thằn lằn thường biểu hiện những thay đổi về hình dạng trong quá trình sinh dục.
Một vấn đề cũng khá liên quan là Chỉ số khối cơ thể của con người cũng gọi là chỉ số thể trọng- thường được biết đến với tên viết tắt BMI theo tên tiếng Anh Body Mass Index, là một cách nhận định cơ thể của một người là gầy hay béo bằng một chỉ số. Chỉ số này do nhà khoa học người Bỉ Adolphe Quetelet đưa ra năm 1832. Chỉ số khối cơ thể của một người tính bằng trọng lượng (kg) chia cho bình phương chiều cao (=Chiều cao x Chiều cao; có thể đo theo mét hoặc cm). Con số này có thể tính theo công thức trên hoặc chiếu theo bảng tiêu chuẩn. Chỉ số này có thể giúp xác định một người bị béo phì hay bị suy dinh dưỡng một cách khoa học căn cứ trên số liệu về hình dáng, chiều cao và cân nặng cơ thể, hoặc những nghiên cứu về trẻ tuổi dậy thì khi có sự thay đổi rõ rệt về vóc dáng thân thể nảy nở sẽ kéo theo sự thay đổi về tâm sinh lý của con người.
Quy tắc cơ bản
Tỷ lệ đẳng áp (Isometric) hay còn gọi là phép chiếu đẳng cự sẽ diễn ra khi các mối quan hệ tỷ lệ được bảo toàn nếu kích thước thay đổi trong quá trình tăng trưởng hoặc theo thời gian tiến hóa. Một ví dụ ở loài ếch là ngoài một thời gian ngắn trong vài tuần sau khi biến thái, ếch phát triển đồng đều, vì vậy, một con ếch có đôi chân dài bằng cơ thể của nó sẽ giữ được mối tương quan đó trong suốt cuộc đời, ngay cả khi bản thân con ếch đó tăng kích thước lên rất nhiều, nghĩa là chúng sẽ phát triển đều do gen quy ước. Tỉ lệ đẳng áp được quy định theo Luật bình phương-lập phương (Square–cube law). Một sinh vật tăng gấp đôi chiều dài thì tiết diện bề mặt nó sẽ tăng lên gấp 4 lần, trong khi thể tích và khối lượng của nó sẽ tăng lên 8 lần. Nguyên tắc bình phương-lập phương nói rằng, khi một hình dạng phát triển về kích thước, thể tích của nó sẽ phát triển nhanh hơn diện tích bề mặt của nó.
Điều này giúp giải thích các hiện tượng bao gồm lý do tại sao các loài thú lớn như voi khó tự làm mát hơn những loài nhỏ như chuột, việc này có thể gây ra các vấn đề cho sinh vật. Trong trường hợp gia tăng, con vật sẽ nở gấp 8 lần mô hoạt động sinh học để hỗ trợ, nhưng dung tích của các cơ quan hô hấp của nó chỉ trương phình gấp 4 lần, gây ra sự không phù hợp giữa tăng trưởng và nhu cầu thể chất. Tương tự như vậy, sinh vật trong ví dụ trên sẽ có khối lượng gấp 8 lần khối lượng để hỗ trợ cho chân của nó, nhưng độ chịu lực của xương và cơ của chúng phụ thuộc vào tiết diện bề mặt mà chỉ tăng gấp 4 lần. Do đó, sinh vật giả định này sẽ chịu tải gấp đôi lượng xương và cơ so với phiên bản nhỏ hơn của chính nó. Sự không phù hợp dẫn đến nguy cơ đổ vỡ này có thể tránh được bằng cách "cấu trúc quá mức" khi nhỏ đi hoặc bằng cách tự điều chỉnh, thay đổi theo tỷ lệ hợp lý trong quá trình tăng trưởng, được gọi là tương quan sinh trưởng. 300px|nhỏ|phải|[[Voi và du khách tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn ở giữa là một cái hào, không con voi nào dám nhào qua]] Điển hình trong thế giới động vật minh họa cho vấn đề tỉ lệ cơ thể là về con voi trong sở thú, các con voi được nhốt trong chuồng với àng rào bao quanh mỏng manh mà nó có thể dễ dàng dùng vòi cuốn vào và nhổ phăng cả hàng rào đó ra nhưng thứ ngăn cản chúng không xổng ra ngoài chính là cái hào khô bao quanh chuồng. Hầu hết các chuồng voi đều có một cái hào được đào sâu khoảng gần 2m và không đổ nước. Với trọng lượng của một con voi, chỉ một cú ngã từ độ cao 1,5m đủ sức bẻ vụn hết tất cả các xương ống chân của nó, những con voi biết rõ và nó sẽ không giám vượt qua cái hào này để ra ngoài và với khối lượng quá lớn, voi là loài động vật trên cạn duy nhất không thể nhảy vì cơ thể không đủ sức nâng được tổng khối lượng đang gánh chịu.
Trong vật lý có nguyên tắc cơ bản là vật thể trong không gian được thể hiện bằng ba chiều: chiều cao, chiều dài, chiều sâu. Bất kỳ một vật thể nào như một hình trụ, hình lập phương hay một con khỉ mà khi tăng mỗi chiều lên n lần thì sẽ được một vật thể mới về tương quan to gấp n lần vật thể cũ. Đồng thời, trọng lượng của một vật thể tỉ lệ thuận với thể tích của nó và khi nhân một hình khối lên n lần thể tích của nó sẽ tăng với tỷ lệ là n * n * n = n^3 lần, kể cả một con khỉ hay con vật nào khác cũng theo quy tắc này. Một hình khối lập phương, khi tăng kích cỡ lên 3 lần, thể tích sẽ tăng 3^3 = 27 lần và trọng lượng cũng vậy nhưng diện tích bề mặt cắt ngang lúc này sẽ chỉ tăng có 9 lần nên hình lập phương có thể tích tăng quá đột biến so với diện tích mặt cắt khi tăng chiều cao gấp 2 và gấp 3 lần. Vậy khi chiều dài tăng 3 lần thì tiết diện cần tăng 27 lần để đảm bảo con vật đi lại được bình thường, sự tăng trưởng đều này giúp cơ thể con vật có sự cân đối tổng quát, giữ thăng bằng tốt, di chuyển thoải mái và vững chãi.
Yếu tố tác động
230px|nhỏ|phải|Một con Chihuahua béo phì gặp khó khăn trong việc leo lên cầu thang với cơ thể quá khổ trên tứ chi xương nhỏ mảnh Yếu tố quyết định kích thước ở các loài khác nhau thì có nhiều yếu tố khi việc xác định khối lượng và kích thước cơ thể của một con vật nhất định. Những yếu tố này thường ảnh hưởng đến kích thước cơ thể theo sự tiến hóa, nhưng các điều kiện như nguồn thức ăn và không gian môi trường sống có thể tác động nhanh hơn nhiều đến sự tăng trưởng của một loài. Yếu tố khác như cấu trúc sinh lý đóng một vai trò trong kích thước của một loài nhất định, chẳng hạn, động vật có hệ tuần hoàn kín thường to lớn hơn động vật có hệ tuần hoàn hở. Cấu trúc cơ thể hay thiết kế cơ học cũng có thể xác định kích thước tối đa cho phép đối với một loài, cụ thể là động vật có bộ xương trong hình ống có xu hướng lớn hơn động vật có bộ xương ngoài.
Môi trường sống của động vật trong suốt quá trình tiến hóa là một trong những yếu tố quyết định lớn nhất đến kích thước của chúng. Ở trên cạn, có mối tương quan thuận giữa khối lượng cơ thể của các loài sinh vật đứng đầu trong khu vực và diện tích sẵn có. Tuy nhiên, có một số lượng lớn hơn nhiều loài kích cở nhỏ ở bất kỳ khu vực nào. Điều này rất có thể được xác định bởi các điều kiện sinh thái, các yếu tố tiến hóa và sự sẵn có của thức ăn; một quần thể nhỏ những kẻ săn mồi cở lớn phụ thuộc vào một số lượng lớn những con mồi cở nhỏ để tồn tại. Ở những môi trường không có động vật ăn thịt, chẳng hạn như những hòn đảo, nhiều loài ăn cỏ có xu hướng phát triển kích thưởng lớn hơn, thậm chí nhiều loài chim ở đây tiến hóa mất khả năng bay.
Dựa trên định luật vật lí để giải thích về hiện tượng kích thước khổng lồ của các loài sinh vật biển là định luật Kleiber và quy luật Bergmann. Định luật Kleiber giải thích rằng nếu động vật càng lớn thì mỗi gram mô trong cơ thể tiêu hao năng lượng càng chậm. Một con chó nặng 10 kg cần ăn khoảng 500 kcal/ngày còn một con voi nặng 1.000 kg (nặng gấp 100 lần) chỉ cần ăn 10.000 kcal (chỉ nhiều gấp 20 lần). Thức ăn ở đại dương rất khan hiếm nên các loài sinh vật này chủ yếu trông chờ vào lượng thức ăn trôi xuống từ tầng nước trên, chúng phải tiến hóa nhằm tăng kích thước cơ thể để tiết kiệm năng lượng tiêu hao. Quy tắc về kích thước cơ thể của Bergmann giải thích rằng, quần thể các loài có kích thước lớn hơn được tìm thấy trong môi trường lạnh hơn, và các loài có kích thước nhỏ hơn được tìm thấy ở các vùng ấm hơn, quy tắc này vẫn còn tranh cãi.
Nhiều đồn đại về loài rắn khổng lồ Titanoboa được vẫn tồn tại trong rừng rậm Amazon, nhiều người cho rằng loài rắn khổng lồ này vẫn tồn tại, về mặt lý thuyết thì khu vực rừng mưa Amazon hoàn toàn có thể là nơi sinh sống lý tưởng của Titanoboa. Titanoboa có chiều dài từ 12,8m-15m, cân nặng khoảng 1,1 tấn, phần thân mình dày nhất rộng tới 0,9m. Chúng cũng chuyên ăn cá, thậm chí nó có thể dễ dàng nuốt cả rùa, cá sấu, nó giết con mồi bằng cách cuốn quanh nạn nhân rồi siết chặt giống như những con trăn ngày nay. Vẫn chưa thể giải thích được lí do gì đã khiến cho Titanoboa có kích thước khổng lồ, nhưng có nhiều suy đoán rằng vào thời kì Paleocene, khu vực Colombia là một khu vực nhiệt đới nóng ấm với mực nhiệt độ trung bình là 32 độ C, vì khí hậu ấm áp của trái đất thời kì đó đã cho phép các loài trăn, rắn máu lạnh có được kích thước to lớn hơn so với những người họ hàng của chúng ngày nay.
Tương quan cấu trúc
300px|nhỏ|phải|Phục dựng loài thằn lằn bay [[Quetzalcoatlus, chúng có sải cánh rất lớn để tấm thân bồ tượng của nó có thể bay lên được]]
Việc có sự chênh nhau giữa kích thước với trọng lượng tương quan dẫn tới một chiều hướng tương đối phổ biến trong thế giới động vật là khi chiều cao cơ thể tăng gấp 2 lần thì kích thước chi sẽ phải tăng nhiều hơn 2 lần để đảm bảo khả năng di chuyển, chạy nhảy của con vật khi chân của chúng phải nâng được tổng trọng lượng cơ thể đè lên, điển hình là khi so sánh giữa một con hổ và một con mèo có thể giải thích về sự tương quan này, trong khi một con hổ ở châu Á trưởng thành chỉ cao hơn một con mèo mướp từ 6-8 lần khi đứng thẳng thì xương cẳng chân của con hổ lại lớn hơn xương cẳng chân của con mèo tới 12 lần.
Có thể thấy, dù chỉ cao hơn một con mèo có 6-8 lần nhưng xương chân của một con hổ có diện tích mặt cắt gấp từ 10-12 lần xương mèo, điều này giúp con hổ có thể đi lại, chạy nhảy dễ dàng như một con mèo. So sánh xương mèo và xương hổ để thấy chỉ cần to hơn vài lần kích thước xương đã phải biến đổi nhiều lần để đảm bảo sự nhanh nhẹn, chưa kể là hệ thống cơ bắp và gân cốt hỗ trợ cho xương để trụ được áp lực của trọng lượng. Những nghiên cứu cho thấy cấu trúc xương trở nên cứng rắn và chắc chắn hơn nhiều so với kích thước của cơ thể khi mà kích thước cơ thể tăng lên
Một ví dụ dễ thấy khác về tác động của trọng lượng đến xương khớp (thoái hóa khớp) của con vật là bệnh béo phì ở thú cưng (đây là một căn bệnh thời hiện đại phổ biến trên thú cưng chứ chưa nói đến là việc đột biến và những bất thường), với tình trạng tăng trọng dẫn đến béo phì, dư mỡ hoặc thừa cân quá khổ của những con thú cưng được cho ăn, vỗ béo quá mức đã làm thân thể chúng trở nên nặng nề, mệt nhọc và từ việc dư thừa cân, quá khổ này làm phát sinh các vấn đề về xương, khớp, dây chằng do phải chịu đựng sức nặng quá tải của cơ thể dẫn đến việc gây ra khó khăn trong việc đi đứng, chạy nhảy của chúng.
Phần khớp liên kết với xương sẽ chịu thêm nhiều áp lực cho mỗi cân nặng thừa ra, áp lực này đè lên các khớp lớn hơn cũng khiến dây chằng dễ bị tổn thương, đặc biệt là dây chằng khớp gối, khiến chúng di chuyển khó nhọc hơn, ước tính có trên 24% chó mèo bị béo phì có những chứng bệnh tổng hợp về xương khớp nghiêm trọng, bao gồm viêm khớp, gai cột sống, thoát vị đĩa đệm, lệch đĩa đệm ở vật nuôi do béo phì, mở thừa tạo nên ngày càng nhiều và các biến chứng nghiêm trọng về xương khớp mỗi khi chúng di chuyển, hoạt động mà có thể gãy chân, trật khớp vì nó. Điều này cũng tương tự như những người bị béo phì, thừa cân, dư mỡ.
Một mối liên quan tương tự với sải cánh và trọng lượng của những con chim. Những con chim có trọng lượng lớn mà bay được thì chúng cũng được thiết kế với sải cách phù hợp, chẳng hạn như loài chim lớn nhất và có sải cánh rộng nhất cũng như có trọng lượng lớn nhất có thể bay từng tồn tại trên Trái Đất nay đã tuyệt chủng là loài Đại bàng khổng lồ Argentavis magnificens với trọng lượng khoảng 70 kg, gần như tương tự khi so với con người, nhưng sải cánh của nó dài tới 7 mét, tương đương với một chiếc máy bay hạng nhẹ để có thể nâng được cơ thể khổng lồ của nó lên cao. Và như vậy, những con rồng châu Âu với làn da cứng như đá trong các bộ phim chỉ là một huyền thoại do vảy dày, xương cứng, sừng nhọn và những phần cơ thể gồ ghề thì tất cả đều sẽ khiến con rồng bị kéo trĩu xuống khi bay khi chúng có đôi cánh không tương xứng.
Cấu trúc bay phù hợp nhất để có hình dạng cơ thể khổng lồ là màng cánh và loài vật bay nặng nhất trong lịch sử là loài thằn lằn bay Quetzalcoatlus sống vào cuối kỷ Creta ở Bắc Mỹ. Loài dực long mang tên Quetzlcoatlus northropi sống ở thời Phấn Trắng muộn là một trong những loài động vật bay được lớn nhất từng được biết đến, chúng có sải cánh dài khoảng 11 mét và trọng lượng 200–250 kg, gần như tương đương với trọng lượng của một con Điểu sư (Gryphon) trong truyền thuyết hay nặng tương đương một con hổ ngày nay, dư sức hạ gục một người trưởng thành, hoặc một con dê. Nhưng khi loài thằn lằn bay này đứng trên mặt đất, chúng lại cao tới 8 mét, chiều cao này gần như tương đương với loài hươu cao cổ, và điều này lại hoàn toàn không phù hợp với vẻ ngoài của sinh vật trong truyền thuyết Gryphon.
Ví dụ điển hình khác là loài báo săn, loài với tốc độ có thể đạt đến 120 km/h, chúng được thiết kế sinh học để trở thành loài có vận tốc nhanh nhất, loài vật chạy nhanh nhất trên đất liền với cấu trúc cơ thể thon gọn, mảnh mai và dáng dài, cao nhỏng cho thấy là động vật có cấu trúc thân hình gần như hoàn hảo dành cho việc đua tốc độ nước rút, những thiết kế cơ thể được tinh chỉnh cho phù hợp với tốc độ cao theo những nguyên tắc động lực học. Chúng có thân hình thon dài, phần đầu nhỏ, gọn, mõm ngắn, bụng thon, chân dài, khoẻ và lưng dài uyển chuyển giúp báo có thể đạt tốc độ tối đa. Một con báo săn trưởng thành cân nặng trung bình vào khoảng 65 kg cái đuôi dài 60–84 cm (24–33 in).
Phần xương ống của nó được thiết kế hoàn hảo, bộ khung xương của báo săn nhẹ và đặc biệt là khoảng 60% khối lượng cơ bắp định vị trên xương sống, xương sống kéo dài và chụm lại bổ sung lực giúp cho sải chân của nó rộng thêm 0,7m giúp nó đạt gần 8m trong mỗi bước chạy và chỉ cần 04 bước là đạt tốc độ tối đa khi không có vật cản, đó là bí quyết cho những sải chân thần tốc, giúp nó có thể thực hiện 01 cuộc tăng tốc ngoạn mục từ 0 đến 95 km chỉ trong vòng 03 giây , báo săn còn có cấu tạo với một sợi giây chằng kết nối trực tiếp cổ với cột sống cho phép nó ổn định hình ảnh quang học giúp nó ngay khi ở tốc độ cao cổ và đầu hoàn toàn ổn định di chuyển thẳng về phía trước như một mũi tên làm tăng độ chính xác khi đuổi theo con mồi.
Khác với các loài mèo khác thì các móng của báo săn không co lại được nhưng để duy trì tốc độ, con báo dựa vào bộ móng vuốt quan trọng này, với bộ móng vuốt được thiết kế để bám chặt vào nền đất giúp nó tạo ra lực kéo liên tục và tạo phạm vi di chuyển rộng nhất, nó còn đóng vai trò như đinh dày của các vận động viên điền kinh khi tạo nên một lực đẩy bổ sung, với bộ vuốt cắm trên mặt đất, khi chúng chạy sẽ hoàn toàn chạy trên bộ vuốt của mình sẽ giảm đi ma sát giữa con báo với mặt đất, giúp chúng chạy nhanh hơn để săn mồi. Dù chạy ở tốc độ cao nhưng nó vẫn có thể chuyển hướng nhanh theo động tác chuyển hướng của con mồi đó là nhờ vào cái đuôi dài 76cm, đuôi của báo dài so với cơ thể và rất khỏe, giúp nó giữ thăng bằng như cái bánh lái khi đang rượt ở tốc độ cao. Khi cơ thể được thiết kế để dành riêng cho việc tăng tốc, móng vuốt và đuôi giúp nó cân bằng và sự nhanh nhẹn để có thể chuyển hướng và với bước chân dài hơn thì nó có thể áp sát, bắt kịp con mồi nhanh nhẹn như linh dương.
Kích thước thú săn mồi
300px|nhỏ|phải|Gấu trắng Bắc Cực là thú săn mồi có kích thước lớn nhất trên cạn Một quy tắc chung là một con vật càng nhỏ thì sẽ càng nhanh nhẹn ví dụ có thể so sánh độ linh hoạt của con chuột nhắt với một con voi sẽ thấy rõ, hoặc những con vật nhanh nhẹn như sóc. Vấn đề tỷ lệ sinh học ảnh hưởng tới mặt khác của thế giới động vật là kích thước của các loài ăn thịt. Gấu trắng Bắc Cực là loài thú săn mồi lớn nhất trên cạn với trọng lượng 700 kg, chắc chắn đó sẽ là nỗi ác mộng cho loài vật nào chạm trán một con gấu Bắc Cực giữa vùng băng giá khi chúng đang đói. Tuy nhiên, nếu so sánh gấu trắng bắc cực với loài thú ăn cỏ trên cạn lớn nhất là voi châu Phi với trọng lượng khoảng 4 tấn thì con gấu Bắc Cực có vẻ khá nhỏ thó, hoặc như là các loài săn mồi đáng sợ nhất như sư tử, hổ, báo đều có kích thước khiêm tốn so với tê giác hay hươu cao cổ.
Điều giới hạn kích thước của các loài thú săn mồi là tương quan cơ thể và sự nhanh nhẹn. Để có thể là một loài săn mồi, yếu tố quyết định là phải nhanh, dẻo dai, linh hoạt, tốc độ. Và cách duy nhất để có được một cơ thể nhanh nhẹn đó là có vóc dáng, hình thể và cấu trúc phù hơp để đảm bảo cân bằng trọng lực và các yếu tố vật lý khác như gia tốc, động lực. Nếu một con báo săn có kích thước của con voi mà chạy bộ với tốc độ 40 km/h thì coi chắc chắn nó sẽ chết đói trên thảo nguyên trong khi cả đàn linh dương tung tăng xung quanh đầy nhanh nhẹn và thoăn thoắt. So với các loài săn mồi to xác cùng họ mèo lớn như sư tử, hổ, báo đốm thì báo săn (báo bờm) có kích thước cơ thể nhỏ nhất nhưng lại có tốc độ cao nhất.
Chính sự chọn lọc tự nhiên đã thiết kế sinh học và giới hạn khiến các loài săn mồi không thể vượt quá một kích thước nhất định. Nghiên cứu về mối liên hệ giữa kích cỡ sinh vật và vận tốc của chúng cho thấy những động vật có tốc độ chậm chạm thường thì sẽ đạt kích cỡ to lớn bất thường, hai yếu tố này sẽ bù trừ cho nhau để đảm bảo cân bằng cho tự nhiên phù hợp với các nguyên lý về động lực học. Mặt khác, khi một loài thú vượt qua kích cỡ của một con gấu Bắc Cực, chúng sẽ chỉ có duy nhất một lựa chọn để sống sót là tìm ăn ở những nguồn sống dễ kiếm hơn và không cần đuổi bắt, điều đó giải thích vì sao các loài thú có tầm vóc to lớn nhất luôn là những động vật ăn cỏ (ví dụ như voi, tê giác, hà mã, bò tót, trâu rừng, hươu cao cổ).
Kích thước côn trùng
300px|nhỏ|phải|Mô hình về một con chuồn chuồn khổng lồ cổ đại Meganeura Trong quá khứ những loài côn trùng đã phát triển mạnh và có kích thước rất to lớn, từng phát triển tới kích thước khổng lồ nhưng tới nay chúng lại trở thành những sinh vật nhỏ bé và dễ dàng bỏ mảng chỉ bởi một cú đập tay của con người. Việc thu nhỏ là kết quả của việc thích nghi với môi trường, theo thời gian và sự tiến hóa của cuộc sống, những loài côn trùng đã dần trở thành kích thước nhỏ. Nói về kích thước động vật chân đốt khổng lồ (hay những con Bọ khổng lồ), Charles Q. Choi cho rằng rằng nếu bầu khí quyển có tỷ lệ oxy cao hơn, động vật chân đốt (bao gồm côn trùng) sẽ có thể phát triển lớn hơn một chút trước khi khí quản của chúng trở nên quá lớn và không thể phát triển thêm nữa, trên thực tế, vào những năm đầu của trái đất, khi bầu khí quyển giàu oxy hơn, chuồn chuồn có kích thước như một con quạ không phải là một cảnh tượng hiếm gặp.
Các nhà khoa học đã khám phá nhiều sinh vật khổng lồ là côn trùng, với những con gián to như chuột, những loài muỗi dài và to như ngón trỏ, các loài côn trùng chân đốt có thể dài tới 1,55 mét, loài cuốn chiếu dài 1,8 mét, những con thiêu thân có thể nằm chật đĩa ăn, đặc biệt là loài chuồn chuồn Meganeura với sải cánh 80 cm là những con côn trùng lớn nhất ở mọi thời đại, chúng sống ở kỷ Carbon nên còn được gọi là "thời đại côn trùng khổng lồ". Những loài động vật chân đốt khổng lồ này đã sống trên Trái Đất khoảng 50 triệu năm và biến mất trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt, sau đó chúng lại được tái sinh một lần nữa nhưng kích thước của chúng lại nhỏ bé hơn nhiều so với trước đó. Trong 150 triệu năm đầu tiên trong sự tiến hóa của côn trùng, kích thước cơ thể của chúng có mối tương quan sinh trưởng nhất định với nồng độ oxy tại thời điểm đó.
Thời đại của những con côn trùng khổng lồ Trái Đất lại giàu oxy vì kỷ Carbon là thời kỳ thịnh vượng của giới thực vật. Vào thời điểm đó, khí hậu ấm áp và ẩm ướt, rất có lợi cho sự phát triển của thực vật. Thực vật trên cạn dần di chuyển từ dọc các bờ biển vào đất liền, tạo thành rừng và đầm lầy và khiến cho hàm lượng oxy cao hơn ngày nay rất nhiều, hàm lượng oxy trong khí quyển thời kỳ Carbon có thể cao tới khoảng 35%, cao hơn nhiều so với mức hiện tại (khoảng 21%). Trong một môi trường có hàm lượng oxy cao, côn trùng có xu hướng tăng kích thước cơ thể lớn hơn, tuy nhiên, mối quan hệ này cũng dần biến mất theo thời gian và côn trùng cũng trở nên nhỏ hơn vì bầu khí quyển hiện nay không đủ oxy để côn trùng hô hấp tốt hơn. Ở kỷ Carbon, bầu khí quyển giàu oxy hơn, khi phân tích thành phần hóa học của đất, định lượng được nồng độ oxy trong khí quyển vào kỷ Carbon là 35% (hiện nay chỉ là 21%) và giảm còn 15% vào kỷ Permi là thời kỳ mà côn trùng khổng lồ biến mất.
Sau đó 50 triệu năm đến kỷ Permi, khí hậu địa cầu đã thay đổi, mưa ngày càng hiếm hơn và hầu hết các khu vực đều trở thành hoang mạc. Gần 1/3 loài động và thực vật ở kỷ Carbon không chịu nổi sự thay đổi và biến mất, côn trùng và các giống không xương sống lại sinh sôi nảy nở nhưng đồng thời cũng teo nhỏ đi. Ngoài ra, thời điểm khi hình dạng cơ thể của côn trùng nhỏ lại trùng với sự gia tăng số lượng của các loài chim săn mồi cổ đại, chúng tiến hóa để có thêm đôi cánh gần như tương tự với những loài chim hiện đại, khả năng săn mồi của chúng được cải thiện rất nhiều, đồng nghĩa với việc những loài côn trùng lớn sẽ dễ dàng bị phát hiện và dễ dàng trở thành mục tiêu. Sự tuyệt chủng hàng loạt của kỷ Phấn trắng cũng như sự tiến hóa của các loài chim đã một lần nữa khiến cho các loài côn trùng thu nhỏ kích thước của mình để có thể tồn tại và trở nên khó phát hiện hơn. Sự xuất hiện tính trạng khổng lồ có thể đơn giản chỉ là kết quả của sự chạy đua giành sự sống giữa con mồi và kẻ thù (chạy đua tiến hóa), vào thời đó, các loài bò sát trên đất liền, mà một số rất thích ăn côn trùng, đã phát triển, những giống côn trùng khó bị phát hiện tất nhiên là những con bé nhỏ.
Cấu trúc cơ thể
Hươu cao cổ có hình thù trông như một sinh vật kỳ dị nhưng nó là một loài động vật hoàn toàn tồn tại thực ở thế giới tự nhiên, chúng không phải là một loài động vật đặc biệt phi lý dù phân tích ở bất kỳ góc độ nào. Trọng lượng của hươu cao cổ chưa đến 1 tấn, với thể trọng như vậy thì chúng vẫn chưa thể so sánh với những loài động vật to lớn trong lịch sử sự sống, chúng chưa thể so được với voi, tê giác, hà mã thậm chí không thể so với loài vật nặng nhất trong lịch sử hiện còn sống là cá voi xanh, có thể đạt tới 180 tấn, và cũng chưa thể so được với các loài vật tiền sử như Voi ma mút từng sống có thể lớn tới trọng lượng 12 tấn, hay loài Paraceratherium có thể nặng 30 tấn. Có thể thấy, ngay cả trong số các loài động vật có vú, cân nặng của hươu cao cổ cũng không quá đặc biệt.