蚂蚁大象屎壳郎,谁是自然大力士?( 二 )


其他举重高手还包括昆虫, 比如甲虫 。 以古代半神赫拉克利斯(大力神)为名的甲虫拥有超人般的力量, 可举起相当于自身体重850倍的重物 。 大力神甲虫属于犀牛甲虫属, 美国运动专家曾利用其他犀牛甲虫进行测试, 发现它们最多可举起自身体重100倍重物 。

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2010年, 世界上最强壮的甲虫诞生, 那就是整日与粪球为伍的屎壳郎, 它们可以举起相当于自身体重1141倍的重物 。 屎壳郎的强壮只有地螨能够与其相媲美 。 2007年, 研究人员在显微镜下发现, 生活在森林土壤中、体重仅为100毫克的地螨, 可举起相当于自身体重1180倍的重物, 其爪可推动自身体重540倍的重物 。
生物因素是关键  蚂蚁变巨人不现实
这些小型生物拥有超凡力量并非偶然 。 伽利略曾在其《两种新科学》一书中指出, 体型更小的动物反而更强壮, 这可能取决于重量强度比 。 因为体型越大的动物肌肉越大, 但它们的许多力量都被用于支撑自身体重, 为此没有太多剩余力量举起额外负重 。 与之相反, 小型生物无需太多力量支持自身体重, 为此可以举起更多重量 。
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除此之外, 还有许多生物因素也有利于小型动物 。 举例来说, 动物体型越大, 他们需要维持必要功能的能量越多, 比如呼吸和血液循环等 。 而内部系统越简单、越紧凑, 类似甲虫之类的小型动物就可以调用来自食物的更多能量来加强骨骼 。 与软组织相比, 骨骼的承重效果显然更好 。
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但你不能将蚂蚁放大到人类大小的程度, 并期望它能获得更大力量 。 随着蚂蚁的体型变大, 其自身重量也将随之增加 。 此外, 力量取决于肌肉表面积大小 。 当蚂蚁体型达到人类水平时, 其反而会更加虚弱, 因为与增加的体积相比, 其腿部横截面的面积增长幅度更小 。 届时, 蚂蚁可能无法保持站立 。 更糟糕的是, 它甚至无法呼吸 。 蚂蚁利用被称为气门的小孔将循环氧气送入体内 。 放大到人类体型后, 这些管道向全身输送氧气时就显得太小 。
这些原因适用于所有动物, 这意味着每种生物的身体都只能在有限范围内放大或缩小 。 猴子变“金刚”的想法不切实际, 蚂蚁也不会突然变成巨型杀人蚁 。 地球上曾有比大象大得多的动物, 比如最大的恐龙 。 但是在负重方面, 这些巨兽甚至可能比不过大象 。 归根结底, 生物身体强壮程度自有其限度 。
出品:科普中国
制作:全脂科学家
监制:中国科学院计算机网络信息中心
【蚂蚁大象屎壳郎,谁是自然大力士?】
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