Dacă o furnică ar putea crește până la dimensiunea unui om, ar avea superputeri?

Pe scurt, nu.

Imaginația noastră cu filme de super-eroi despre insecte expuse radioactivității poate muta în insecte gigant cu superputeri, ceea ce mă determină să întreb, s-ar putea întâmpla acest lucru în lumea reală?

O furnică poate ridica de aproximativ 20 de ori greutatea sa, iar un purice poate sări de 40 de ori propria înălțime într-o singură săritură.

Dacă aceste insecte s-ar schimba brusc în mărimea unui om, poate că și-ar pierde „super-puterea” pe care o avea când avea mărimea sa normală. Cum s-a întâmplat? De-aceea

Piciorul unei furnici poate fi considerat un cilindru, puterea piciorului furnicii este proporțională cu aria secțiunii transversale a cilindrului. Și oamenii. Puterea piciorului uman este proporțională cu aria secțiunii transversale a oaselor și a mușchilor din picior.

Știm că aria secțiunii transversale a unui cilindru este un cerc, care este echivalent cu πr2, unde r este lungimea razei. Dacă spui că această furnică își schimbă dimensiunea pentru a fi de 3 ori mai mare. Apoi, aria secțiunii transversale este extinsă cu un factor de 9 ori, ceea ce înseamnă că puterea piciorului furnicii este, de asemenea, crescută pentru a fi de 9 ori mai puternică.

Cum rămâne cu masa sa când furnicile au o mărime de 3 ori mai mare?

Putem simplifica acest lucru considerând conținutul corpului furnicii ca pe un spațiu. Masa furnicii este proporțională cu volumul furnicii. Volumul unui spațiu, cum ar fi o sferă, este echivalent cu 4 / 3πr3. Uită-te la raza care conține puterea de 3, astfel încât atunci când furnica este de 3 ori mai mare, ceea ce se întâmplă este că volumul crește de 27 de ori mai mare, ceea ce înseamnă că masa furnicii este, de asemenea, de 27 de ori mai mare.

Deoarece volumul unui organism crește mult mai repede decât zona secțiunii transversale a corpului său, înseamnă că și masa organismului crește mult mai repede decât puterea organismului.

Citește și: Trofeul Cupei Mondiale 2018 se dovedește a fi Kopong!

Să ne imaginăm că, dacă o furnică crește în dimensiune de 50 de ori, aria secțiunii transversale a picioarelor furnicii crește, astfel încât puterea acesteia crește de 2500 de ori. Apoi, volumul furnicilor, care crește, de asemenea, în masă de 125.000 de ori!

Această furnică va deveni foarte grea, dar creșterea puterii nu se potrivește cu creșterea masei. Ca urmare, este posibil ca picioarele acestei furnici să nu-și poată susține propria greutate corporală.

În cel mai bun caz, aceste furnici vor deveni la fel de puternice ca oamenii de aceeași dimensiune. Un purice care poate sări foarte sus într-o singură săritură poate sări peste garduri mici numai dacă are dimensiunea unui om.

Relația dintre forță și secțiunea transversală a osului și mușchilor, masă și volum, explică de ce elefanții și alte animale mari sunt voluminoase - nimic nu seamănă cu insectele.

Elefantul are picioare groase, deoarece necesită puterea unei zone transversale mari pentru a-și susține masa corporală mare. Hipopotamii și rinocerii au picioare la fel de mari ca să-și susțină greutatea. Picioarele unei girafe sunt mai mici și mai subțiri, dar corpul unei girafe nu este, de asemenea, la fel de voluminos ca cel al unui elefant sau hipopotam.

Există, de asemenea, un alt factor pentru care o furnică nu va avea superputeri dacă are dimensiunea unui om, care este legată de cerințele sale metabolice - consumul de energie - care crește proporțional cu creșterea volumului corpului.

Pe scurt, capacitatea unui organism de a obține sau elibera energie termică nu este proporțională cu cerințele sale metabolice pe măsură ce se mărește, deoarece suprafața corpului său mai mic crește în raport cu volumul său. Ca urmare, furnica poate arde deoarece nu își poate elibera rapid căldura corpului.

Animalele mari, cum ar fi elefanții, se pot metaboliza bine cu dimensiunea corpului mare, deoarece au structuri de susținere, cum ar fi urechile largi pline cu vase de sânge pe care le folosesc pentru răcirea și încălzirea corpului lor.

Citește și: De ce nu mor furnicile când cad de la înălțime?

Astfel, nu avem o furnică care se poate mări sau micșora dramatic cu superputeri. Datorită factorilor geometrici, mărimii corpului, rezistenței și metabolismului. Dar avem un alt exemplu de animal mare.

Cu toate acestea, este clar că natura menține potențialul dezechilibru dacă anumite organisme ar trebui să fie mai mici sau mult mai mari decât sunt astăzi. Doar convingător, nu? Nu este nevoie să vă faceți griji, niciun monstru gigant de insecte nu va conduce Pământul.


Acest articol este trimis de autor. Puteți, de asemenea, să creați propriul dvs. scris pe Saintif prin aderarea la Comunitatea Saintif.