Krótko mówiąc, nie.
Nasza wyobraźnia z filmami o superbohaterach o owadach wystawionych na działanie promieniotwórczości może mutować w gigantyczne owady z supermocarstwami, co prowadzi mnie do pytania, czy może to się zdarzyć w prawdziwym świecie?
Mrówka może unieść około 20-krotność własnego ciężaru, a pchła może skoczyć 40-krotność swojej wysokości w jednym skoku.
Gdyby te owady nagle zmieniły się w rozmiary człowieka, być może straciłby „super moc”, którą posiadał, gdy był normalnych rozmiarów. Jak to się stało? Dlatego
Nogę mrówki można traktować jako walec, siła nogi mrówki jest proporcjonalna do pola przekroju poprzecznego walca. Ludzie też. Siła ludzkiej nogi jest proporcjonalna do pola przekroju poprzecznego kości i mięśni nogi.
Wiemy, że pole przekroju poprzecznego walca jest kołem, co odpowiada πr2, gdzie r jest długością promienia. Jeśli powiesz, że ta mrówka zmienia swój rozmiar, aby był 3 razy większy. Następnie pole przekroju poprzecznego zwiększa się 9-krotnie, co oznacza, że siła nóg mrówki również wzrasta do 9-krotnie.
A co z jego masą, gdy mrówki są 3 razy większe?
Możemy to uprościć, rozważając zawartość ciała mrówki jako przestrzeń. Masa mrówki jest proporcjonalna do objętości mrówki. Objętość przestrzeni takiej jak kula jest równa 4 / 3πr3. Spójrz na promień zawierający potęgę 3, więc gdy mrówka jest 3 razy większa, to co się dzieje, to objętość wzrasta 27 razy, co oznacza, że masa mrówki jest również 27 razy większa.
Ponieważ objętość organizmu rośnie znacznie szybciej niż powierzchnia przekroju jego ciała, oznacza to, że masa organizmu również rośnie znacznie szybciej niż siła organizmu.
Przeczytaj też: Okazało się, że trofeum Pucharu Świata 2018 to Kopong!Wyobraźmy sobie, że jeśli mrówka powiększy się 50-krotnie, przekrój jej nóg zwiększy się tak, że jej siła wzrośnie 2500 razy. Następnie objętość mrówek, która również zwiększa masę o 125 000 razy!
Ta mrówka stanie się bardzo ciężka, ale wzrost siły nie odpowiada wzrostowi masy. W rezultacie nogi tej mrówki mogą nie być w stanie utrzymać własnego ciężaru ciała.
W najlepszym przypadku te mrówki staną się tak silne, jak ludzie tej samej wielkości. Pchła, która może skoczyć bardzo wysoko podczas jednego skoku, może przeskoczyć przez małe ogrodzenia tylko wtedy, gdy jest wielkości człowieka.
Zależność między siłą a obszarem przekroju kości i mięśni, masą i objętością wyjaśnia, dlaczego słonie i inne duże zwierzęta są nieporęczne - nic nie przypomina owadów.
Słoń ma grube nogi, ponieważ do podtrzymania dużej masy ciała potrzebuje siły o dużym przekroju. Hipopotamy i nosorożce mają nogi tak duże, że utrzymują ich wagę. Nogi żyrafy są mniejsze i cieńsze, ale ciało żyrafy również nie jest tak masywne jak słonia czy hipopotama.
Jest jeszcze jeden czynnik, dla którego mrówka nie będzie miała super siły, jeśli jest to rozmiar człowieka, co jest związane z jej zapotrzebowaniem metabolicznym - zużyciem energii - które wzrasta proporcjonalnie do wzrostu objętości ciała.
Krótko mówiąc, zdolność organizmu do pozyskiwania lub uwalniania energii cieplnej nie jest proporcjonalna do jego zapotrzebowania metabolicznego, gdy się powiększa, ponieważ powierzchnia jego mniejszego ciała zwiększa się w stosunku do jego objętości. W rezultacie mrówka może się palić, ponieważ nie jest w stanie szybko uwolnić ciepła ciała.
Duże zwierzęta, takie jak słonie, mogą dobrze metabolizować przy dużych rozmiarach ciała, ponieważ mają konstrukcje wsporcze, takie jak szerokie uszy wypełnione naczyniami krwionośnymi, których używają do chłodzenia i ogrzewania ciała.
Przeczytaj także: Dlaczego mrówki nie umierają, gdy spadają z wysokości?Tak więc nie mamy mrówki, która może się dramatycznie powiększać lub zmniejszać dzięki supermoce. Ze względu na czynniki geometryczne, wielkość ciała, siłę i metabolizm. Ale mamy inny przykład dużego zwierzęcia.
Jest jednak jasne, że natura utrzymuje potencjalną nierównowagę, niezależnie od tego, czy niektóre organizmy powinny być mniejsze, czy znacznie większe niż obecnie. Po prostu przekonujące, co? Nie musisz się martwić, żadne gigantyczne owady nie będą rządzić Ziemią.
Ten artykuł jest przesłaniem autora. Możesz również napisać własne teksty na Saintif, dołączając do społeczności Saintif.
