Skratka, ne.
Naše domišljije s superherojskimi filmi o žuželkah, izpostavljenih radioaktivnosti, lahko mutirajo v velikanske žuželke z velesilami, kar me sprašuje, ali bi se to lahko zgodilo v resničnem svetu?
Mravlja lahko dvigne približno 20-krat več lastne teže, bolha pa lahko v enem skoku skoči 40-krat več od lastne višine.
Če bi se te žuželke nenadoma spremenile v velikost človeka, bi morda izgubil "super moč", ki jo je imel, ko je bil normalne velikosti. Kako se je to zgodilo? To je razlog, zakaj
Nogo mravlje lahko mislimo kot valj, moč noge mravlje je sorazmerna s površino preseka valja. Tudi ljudje. Moč človeške noge je sorazmerna s površino preseka kosti in mišic v nogi.
Vemo, da je površina prečnega prereza valja krog, kar je enakovredno πr2, kjer je r dolžina polmera. Če rečete, da ta mravlja spremeni svojo velikost, da bo trikrat večja. Nato se površina preseka poveča za faktor 9-krat, kar pomeni, da se tudi moč nog mravlje poveča, da je 9-krat močnejša.
Kaj pa njegova masa, ko so mravlje 3-krat večje?
To lahko poenostavimo tako, da vsebino telesa mravlje obravnavamo kot prostor. Masa mravlje je sorazmerna prostornini mravlje. Prostornina prostora, kot je krogla, je enaka 4 / 3πr3. Poglejte polmer, ki vsebuje moč 3, torej, ko je mravlja 3-krat večja, se prostornina poveča 27-krat večja, kar pomeni, da je tudi masa mravlje 27-krat večja.
Ker se prostornina organizma poveča veliko hitreje kot površina preseka njegovega telesa, to pomeni, da se tudi masa organizma poveča veliko hitreje kot moč organizma.
Preberite tudi: Pokal svetovnega pokala 2018 se izkaže za Kopong!Predstavljajmo si, da če se mravlja poveča v velikosti 50-krat, se površina preseka nog mravlje poveča, tako da se njena moč poveča 2500-krat. Potem se prostornina mravelj, ki se tudi poveča za 125.000 krat!
Ta mravlja bo postala zelo težka, vendar povečanje moči ne ustreza povečanju mase. Zaradi tega noge te mravlje morda ne bodo mogle podpirati lastne telesne teže.
V najboljšem primeru bodo te mravlje postale tako močne kot ljudje enake velikosti. Bolha, ki lahko v enem skoku skoči zelo visoko, lahko skoči čez majhne ograje le, če je velika kot človek.
Razmerje med močjo in površino preseka kosti in mišic, maso in prostornino pojasnjuje, zakaj so sloni in druge velike živali zajetni - nič podobnega žuželkam.
Slon ima debele noge, ker potrebuje moč velike površine prečnega prereza, da podpira veliko telesno maso. Povodni konji in nosorogi imajo noge, ki so toliko velike, da podpirajo njihovo težo. Noge žirafe so manjše in tanjše, vendar tudi telo žirafe ni tako zajetno kot slona ali povodnega konja.
Obstaja tudi še en dejavnik, zakaj mravlja ne bo imela supermoči, če je velikosti človeka, kar je povezano z njenimi presnovnimi potrebami - porabo energije -, ki se poveča sorazmerno s povečanjem telesne prostornine.
Skratka, sposobnost organizma, da pridobi ali sprosti toplotno energijo, ni sorazmerna z njegovimi presnovnimi potrebami, ko se poveča, ker se površina njegovega manjšega telesa poveča glede na njegovo prostornino. Posledično lahko mravlja zažge, ker ne more hitro sprostiti telesne toplote.
Velike živali, kot so sloni, se lahko dobro presnovijo s svojo veliko telesno velikostjo, ker imajo nosilne strukture, kot so njihova široka ušesa, napolnjena s krvnimi žilami, ki jih uporabljajo za hlajenje in ogrevanje telesa.
Preberite tudi: Zakaj mravlje ne umrejo, ko padejo z višine?Tako nimamo mravlje, ki bi se lahko z nadčloveško močjo močno povečala ali skrčila. Zaradi geometrijskih dejavnikov, velikosti telesa, moči in metabolizma. Imamo pa še en primer velike živali.
Jasno pa je, da narava ohranja potencialno neravnovesje, ali naj bodo nekateri organizmi manjši ali veliko večji kot danes. Samo prepričljivo, kaj? Ni treba skrbeti, nobena velikanska pošast žuželk ne bo vladala Zemlji.
Ta članek je prispevek avtorja. Če se pridružite skupnosti Saintif, lahko tudi sami pišete o Saintifu.
