Короче нет.
Наше воображение с фильмами о супергероях о насекомых, подвергшихся воздействию радиоактивного излучения, может мутировать в гигантских насекомых со сверхспособностями, что заставляет меня задаться вопросом, может ли это случиться в реальном мире?
Муравей может поднимать вес в 20 раз больше своего собственного веса, а блоха может прыгнуть за один прыжок в 40 раз больше собственного.
Если бы эти насекомые внезапно изменились до размеров человека, возможно, он потерял бы «суперсилу», которую имел, когда был своего обычного размера. Как это произошло? Вот почему
Ногу муравья можно представить как цилиндр, сила ноги муравья пропорциональна площади поперечного сечения цилиндра. Люди тоже. Сила человеческой ноги пропорциональна площади поперечного сечения костей и мышц ноги.
Мы знаем, что площадь поперечного сечения цилиндра представляет собой круг, что эквивалентно πr2, где r - длина радиуса. Если вы скажете, что эти муравьи меняются в размере и становятся в 3 раза больше. Затем площадь поперечного сечения увеличивается в 9 раз, а это означает, что сила ног муравья также увеличивается, становясь в 9 раз сильнее.
А как насчет его массы, когда муравьи в 3 раза больше?
Мы можем упростить это, рассматривая содержимое тела муравья как пространство. Масса муравья пропорциональна объему муравья. Объем такого пространства, как сфера, эквивалентен 4 / 3πr3. Посмотрите на радиус, содержащий степень 3: когда муравей становится в 3 раза больше, происходит то, что объем увеличивается в 27 раз, а это означает, что масса муравья также в 27 раз больше.
Поскольку объем организма увеличивается намного быстрее, чем площадь поперечного сечения его тела, это означает, что масса организма также увеличивается намного быстрее, чем сила организма.
Также читайте: трофей ЧМ-2018 оказывается Копонгом!Представим, что если муравей увеличится в размерах в 50 раз, площадь поперечного сечения ног муравья увеличится так, что его сила возрастет в 2500 раз. Тогда объем муравьев, который также увеличивается в массе в 125 000 раз!
Этот муравей станет очень тяжелым, но увеличение силы не будет соответствовать увеличению массы. В результате ноги этого муравья могут не выдержать собственного веса.
В лучшем случае эти муравьи станут такими же сильными, как люди того же размера. Блоха, которая может прыгнуть очень высоко за один прыжок, может перепрыгнуть через небольшие заборы, только если она размером с человека.
Взаимосвязь между силой и площадью поперечного сечения костей и мышц, массой и объемом объясняет, почему слоны и другие крупные животные громоздкие - ничем не напоминающие насекомых.
У слона толстые ноги, потому что ему требуется сила большой площади поперечного сечения, чтобы поддерживать большую массу тела. Ноги бегемотов и носорогов достаточно большие, чтобы выдерживать их вес. Ноги жирафа меньше и тоньше, но тело жирафа также не такое громоздкое, как у слона или бегемота.
Есть также еще один фактор, почему муравей не будет обладать сверхсилой, если он размером с человека, что связано с его метаболическими потребностями - потреблением энергии, которые возрастают пропорционально увеличению объема тела.
Короче говоря, способность организма получать или выделять тепловую энергию не пропорциональна его метаболическим потребностям, поскольку он увеличивается, потому что площадь его меньшего тела увеличивается по сравнению с его объемом. В результате муравей может обжечься, потому что не может быстро отдать тепло своему телу.
Крупные животные, такие как слоны, могут хорошо метаболизировать благодаря своему большому размеру тела, потому что у них есть поддерживающие структуры, такие как их широкие уши, заполненные кровеносными сосудами, которые они используют для охлаждения и обогрева своего тела.
Читайте также: Почему муравьи не умирают, падая с высоты?Таким образом, у нас нет муравья, который может резко увеличиваться или уменьшаться с помощью сверхспособностей. Из-за геометрических факторов, размеров тела, силы и метаболизма. Но у нас есть еще один пример большого животного.
Однако очевидно, что природа сохраняет потенциальный дисбаланс, должны ли определенные организмы быть меньше или намного больше, чем они есть сегодня. Просто убедительно, да? Не беспокойтесь, никакие гигантские насекомые-монстры не будут править Землей.
Эта статья предоставлена автором. Вы также можете написать о Saintif самостоятельно, присоединившись к сообществу Saintif.