Почему муравьи и другие насекомые такие сильные?

Часы муравьи внимательно на любой промежуток времени, и вы станете свидетелями некоторых замечательных подвигов силы. Крошечные муравьи, идущие по линиям, могут тащить еду, песчинки и даже мелкую гальку, которая во много раз превосходит их размеры в своих колониях. И это не иллюзия - исследования показывают, что муравьи могут поднимать предметы, которые весят в 50 раз больше их собственного веса.

Ответ на вопрос, почему муравьи - или любое другое насекомое - настолько сильны, заключается в их крошечных размерах. Это физика, простая и понятная.

Чтобы понять огромный физический сила муравьяВам нужно сначала понять несколько базовых физических принципов того, как соотносятся размер, масса и сила:

• Сила мышцы пропорциональна площади поверхности ее поперечного сечения.
• Следовательно, площадь поверхности представляет собой двумерное измерение, и оно измеряется в соответствии с площадь его длины.
• Размер и масса животного, с другой стороны, определяется объемом. Объем является трехмерным измерением и рассчитывается путем умножения трех измерений.

Ключевым моментом здесь является признание того, что вес животного связан с его объемом, который является трехмерным измерением, полученным путем вычисления кубического измерения. Но сила мышцы, с другой стороны, является двумерным измерением, полученным умножением только двух чисел, длины на ширину. Расхождение здесь - то, что создает различие в относительной силе между большими и маленькими животными.

У более крупных животных гораздо больший объем и масса означают, что мышечная сила должна быть намного больше, чтобы поддерживать такой же уровень силы по отношению к массе тела. У более крупных животных мышцы также несут дополнительное бремя перемещения большего объема тела и массы вместе с любым поднимаемым объектом.

Крошечный муравей или другое насекомое имеет преимущество в прочности из-за большего отношения площади поверхности к объему и массе. Мышцы муравья имеют довольно небольшую нагрузку, необходимую для поднятия собственного тела, оставляя достаточно мышечной силы для перемещения других объектов.

Добавление к этому факту, что тело насекомого по своей природе легче по сравнению с его объемом по сравнению с другими животными. Конструктивно у насекомых нет внутренних скелетов, как у позвоночных, но вместо этого они имеют твердую оболочку экзоскелета. Без веса внутренних костей вес насекомого может составлять большее количество мышц.

Муравьи - это насекомые, которых мы чаще всего наблюдаем, поднимая тяжелые предметы, но они далеки от самых сильных представителей мира насекомых. навозный жук (Онтофаг Телец) известно, что он поднимает вес в 1141 раз больше своего собственного веса - нагрузка, эквивалентная весу человека, превышающему около 180 000 фунтов.