Žiūrėti skruzdėlės atidžiai bet kurį laiką, ir jūs pamatysite keletą puikių žygdarbių. Mažos skruzdėlės, žygiuojančios eilėmis, gali išvežti maistą, smėlio grūdus ir net smulkius akmenukus, daug kartų viršijančius jų pačių dydį, atgal į savo kolonijas. Ir tai nėra iliuzija - tyrimai rodo, kad skruzdėlės gali pakelti daiktus, kurių svoris 50 kartų viršija jų pačių kūno svorį.
Kaip tai gali būti?
Atsakymas į tai, kodėl skruzdėlės ar bet koks vabzdys tuo klausimu yra tokios stiprios, slypi jos mažajame dydyje. Tai fizika, paprasta ir paprasta.
Kūno jėgos fizika
Suprasti milžinišką fizinį skruzdės stiprumas, pirmiausia turite suprasti keletą pagrindinių fizinių principų, kaip santykis yra dydis, masė ir jėga:
- Raumenio jėga yra proporcinga jo skerspjūvio paviršiaus plotui.
- Taigi paviršiaus plotas yra dvimatis ir matuojamas pagal kvadratas jo ilgio.
- Gyvūno dydis ir masė, kita vertus, nustatomi pagal tūrį. Tūris yra trijų matmenų matavimas ir apskaičiuojamas padauginus iš trijų matmenų.
Svarbiausia yra pripažinti, kad gyvūno svoris yra susijęs su jo tūriu, o tai yra trijų matmenų matavimas, gautas apskaičiuojant kubinį matavimą. Bet raumenų jėga, kita vertus, yra dvimatis matavimas, gaunamas padauginus tik du skaičius, ilgį pagal plotį. Dėl šio neatitikimo atsiranda didelių ir mažų gyvūnų santykinis stiprumas.
Didesniems gyvūnams daug didesnis tūris ir masė reiškia, kad raumenys turi būti kur kas didesni, kad išlaikytų tą patį jėgos lygį, palyginti su kūno svoriu. Didesniems gyvūnams raumenys taip pat patiria didesnę kūno dalį ir masę, kartu su bet kokiu pakeltu daiktu.
Mažas skruzdėlynas ar kitas vabzdys turi stiprybės pranašumą dėl didesnio paviršiaus ploto ir tūrio bei masės santykio. Skruzdėlės raumenys turi gana nedidelę apkrovą, reikalingą pakelti savo kūną, paliekant daug raumenų jėgos kitiems daiktams judėti.
Prie to priduriama ir tai, kad vabzdžio kūnas, palyginti su kitais gyvūnais, iš prigimties yra lengvas. Iš esmės vabzdžiai, kaip ir stuburiniai gyvūnai, neturi vidinių skeletų, bet turi kietą egzoskeleto apvalkalą. Be vidinių kaulų svorio, vabzdžio svoris gali apimti didesnį raumenų kiekį.
Skruzdėlytė nėra sunkumų kilnojimo čempionė
Skruzdėlės yra vabzdžiai, kuriuos dažniausiai stebime keldami sunkius daiktus, tačiau jie yra toli nuo stipriausių vabzdžių pasaulio narių. mešlavabalis (Onthophagus taurus), yra žinoma, kad jo svoris yra iki 1 141 karto didesnis už savo kūno svorį - tai krovinys, prilygstantis žmogaus kėlimui apie 180 000 svarų.