Kort sagt, nei.
Vår fantasi med superheltfilmer om insekter utsatt for radioaktivitet kan mutere til gigantiske insekter med superkrefter, noe som får meg til å spørre, kan dette skje i den virkelige verden?
En maur kan løfte omtrent 20 ganger sin egen vekt, og en loppe kan hoppe 40 ganger sin egen høyde i ett hopp.
Hvis disse insektene plutselig endret seg til størrelsen på et menneske, ville han kanskje miste den "superkraften" han hadde da han var sin normale størrelse. Hvordan skjedde det? Dette er grunnen
Et maurbein kan betraktes som en sylinder, styrken på maurbenet er proporsjonalt med sylindrets tverrsnittsareal. Mennesker også. Styrken på det menneskelige benet er proporsjonalt med tverrsnittsområdet av bein og muskler i beinet.
Vi vet at tverrsnittsarealet til en sylinder er en sirkel, som tilsvarer πr2, hvor r er lengden på radiusen. Hvis du sier at denne mauren endrer størrelsen til å være 3 ganger større. Deretter utvides tverrsnittsarealet med en faktor på 9 ganger, noe som betyr at styrken på maurens ben også øker til å være 9 ganger sterkere.
Hva med massen når maurene er 3 ganger så store?
Vi kan forenkle dette ved å betrakte innholdet i maurens kropp som et rom. Myrens masse er proporsjonal med maurens volum. Volumet til et rom som en kule tilsvarer 4 / 3πr3. Se på radiusen som inneholder kraften til 3, så når mauren er 3 ganger større, skjer det at volumet øker 27 ganger større, noe som betyr at maurens masse også er 27 ganger større.
Siden volumet til en organisme øker mye raskere enn arealet av kroppens tverrsnitt, betyr det at massen til organismen også øker mye raskere enn organismens styrke.
Les også: VM-pokalen 2018 viser seg å være Kopong!La oss forestille oss at hvis en maur øker i størrelse 50 ganger, øker tverrsnittet av maurens ben slik at styrken øker 2500 ganger. Så volumet av maurene som også øker i masse med 125.000 ganger!
Denne mauren vil bli veldig tung, men økningen i styrke samsvarer ikke med økningen i masse. Som et resultat er det mulig at bena til denne mauren ikke kan bære sin egen kroppsvekt.
I beste fall vil disse maurene bli like sterke som mennesker av samme størrelse. En loppe som kan hoppe veldig høyt i ett hopp kan bare hoppe over små gjerder hvis den er på størrelse med et menneske.
Forholdet mellom styrke og tverrsnittsareal av bein og muskler, masse og volum, forklarer hvorfor elefanter og andre store dyr er store - ingenting som ligner insekter.
Elefanten har tykke ben, fordi den krever styrken til et stort tverrsnittsareal for å støtte den store kroppsmassen. Flodhester og neshorn har ben som er like store som å støtte vekten. Benene på en sjiraff er mindre og tynnere, men kroppen til en sjiraff er heller ikke så klumpete som en elefant eller flodhest.
Det er også en annen faktor til at en maur ikke vil ha superkrefter hvis den er på størrelse med et menneske, som er relatert til dens metabolske krav - energibruk - som øker proporsjonalt med økningen i kroppsvolum.
Kort sagt, en organisms evne til å få eller frigjøre varmeenergi er ikke proporsjonal med metabolske krav når den forstørres, fordi overflaten på den mindre kroppen øker i forhold til volumet. Som et resultat kan mauren brenne fordi den ikke raskt kan frigjøre kroppsvarmen.
Store dyr som elefanter kan metabolisere godt med sin store kroppsstørrelse fordi de har støttestrukturer, for eksempel de brede ørene fylt med blodkar som de bruker for å kjøle ned og varme opp kroppene sine.
Les også: Hvorfor dør ikke maur når de faller fra høyde?Dermed har vi ikke en maur som kan forstørre eller krympe dramatisk med overmenneskelig styrke. På grunn av geometriske faktorer, kroppsstørrelse, styrke og metabolisme. Men vi har et annet eksempel på et stort dyr.
Imidlertid er det klart at naturen opprettholder en potensiell ubalanse om visse organismer skal være mindre eller mye større enn de er i dag. Bare overbevisende, ikke sant? Det er ingen grunn til bekymring, ingen gigantiske insektmonstre vil styre jorden.
Denne artikkelen er et innlegg fra forfatteren. Du kan også lage din egen skriving om Saintif ved å bli med i Saintif Community.
