Physical constraints on thermoregulation and flight drive morphological evolution in bats
Notice bibliographique
Résumé
Body size and shape fundamentally determine organismal energy requirements by modulating heat and mass exchange with the environment and the costs of locomotion, thermoregulation, and maintenance. Ecologists have long used the physical linkage between morphology and energy balance to explain why the body size and shape of many organisms vary across climatic gradients, e.g., why larger endotherms are more common in colder regions. However, few modeling exercises have aimed at investigating this link from first principles. Body size evolution in bats contrasts with the patterns observed in other endotherms, probably because physical constraints on flight limit morphological adaptations. Here, we develop a biophysical model based on heat transfer and aerodynamic principles to investigate energy constraints on morphological evolution in bats. Our biophysical model predicts that the energy costs of thermoregulation and flight, respectively, impose upper and lower limits on the relationship of wing surface area to body mass (S-MR), giving rise to an optimal S-MR at which both energy costs are minimized. A comparative analysis of 278 species of bats supports the model’s prediction that S-MR evolves toward an optimal shape and that the strength of selection is higher among species experiencing greater energy demands for thermoregulation in cold climates. Our study suggests that energy costs modulate the mode of morphological evolution in bats—hence shedding light on a long-standing debate over bats’ conformity to ecogeographical patterns observed in other mammals—and offers a procedure for investigating complex macroecological patterns from first principles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».