Невероятно, но еще несколько лет назад не проводилось исследований того, сколько веса может нести муравей. Биомеханика этих животных, разработанная на протяжении сотен лет эволюции, позволяет им поднимать грузы, чрезвычайно тяжелые, чем их собственный вес.
Людей всегда привлекала огромная сила муравьев. Со времен Плиния (77 г. н.э.), который сказал, что если мы сравним груз с телом муравья, он не будет существовать в животном мире с большей силой, сопротивление этого насекомого вызвало удивление у нашего вида как с научной, так и с культурной точки зрения. уровень.
Почему муравьи такие сильные?
Сила животных определяется набором факторов., такие как сопротивление суставов, мышечная масса, баланс тела, стабильность и костная масса — у тех животных, у которых есть кости -.
Суставы насекомых сильно отличаются от суставов позвоночных. Животные с костным эндоскелетом используют жесткие компоненты с ограничениями в перемещении, например суставы.
С другой стороны, муравьи, как и другие членистоногие, сами по себе не имеют суставов. Различные сегменты их тела прикреплены друг к другу и к суставам. благодаря тонким мембранам различной геометрии, так что они позволяют широкий диапазон движений.
С другой стороны, мышцы этих животных очень плоские, расширенные и с гораздо большей площадью имплантации. Эти характеристики значительно увеличивают грузоподъемность любого животного.
Благодаря всем этим физическим характеристикам муравьи могут поднимать большой вес. Например, в статье, опубликованной в журнале Журнал биомеханики (2014) наблюдается изображение, на котором рабочий муравей вида Oecophylla longinoda, который весит около 6 миллиграммов, перетащить мертвого цыпленка весом 7 грамм.
Этот образец Oecophylla longinoda он поднял примерно в 1200 раз больше своего веса.
Одна из основных частей муравьев, который отвечает за поддержание всего поднимаемого веса, это шея. Груз поднимается ртом, и это напряжение распределяется через шею и грудную клетку на лапки — лапки насекомых, — которые имеют способность прикрепляться к земле и не уступать место поднятому весу.
Однако максимальную нагрузку выдерживает шейный сустав. Недавние исследования показывают, что это соединение имеет анизотропное механическое поведение. Это означает, что физические свойства тканей меняются в зависимости от поднимаемого веса.
Сколько веса может нести муравей?
Сегодня, нет точного ответа на вопрос, какой вес может поднять муравей. Поднимаемый вес учитывает биологические условия, такие как вид, а также различные ситуации, в которых необходимо поддерживать груз.
В этом смысле, муравьи меняют определенное поведение, когда несут большую нагрузку. Например, чем больше вес, тем медленнее ходят эти насекомые, поскольку тем больше расход энергии. По этой причине муравьи обычно не выбирают максимальную грузоподъемность.
Если бы они это сделали, то столкнулись бы с непреодолимыми препятствиями, такими как склон. Точно так же, если они несут свой максимальный вес, они знают, что будут идти медленнее, что по своей природе опасно.
По этой причине, трудно понять, какой вес может нести муравей потому что, очевидно, он никогда не будет принимать максимально возможный вес, а скорее такой, который позволяет ему легко перемещаться, не отбрасывая материал, который он хочет перенести в муравейник.
Поскольку невозможно провести эксперимент in vivo где муравьи несут максимальный вес — они не будут — некоторые исследователи разработали прибор для измерения несущей способности шеи муравьев.
Максимальный вес, поднимаемый муравьем
В эксперименте, проведенном Государственным университетом Огайо, муравей из кургана Аллегейни (Formica exsectoids) за то, что они очень распространены в этом регионе и не умеют поднимать тяжести. Можно сказать, что его грузоподъемность средняя.
Чтобы избежать боли во время эксперимента, муравьев полностью анестезировали. После этого, помещали лицевой стороной вверх в специальную центрифугу, предназначенную для эксперимента.
Эта машина вращалась сама по себе, создавая все большее и большее напряжение в области шеи муравьев. Когда приложенная сила превышала вес муравьев в 350 раз, его шея стала расширяться, то есть менять форму.
Когда вес муравья был превышен от 3400 до 5000 раз, шея достигла своего предела. Эти данные показывают, что максимальная грузоподъемность муравья, неизвестная для него, может в 5000 раз превышать вес животного.
Хотя ученые приводят эти данные, на самом деле в природе иная. Согласно наблюдениям, проведенным над известными муравьями-листорезами, хорошо известными своей способностью поднимать тяжести, они стараются нести правильный вес, который позволяет им легко ходить без усталости.
Фактически, муравьи меньшего размера несут пропорционально больший вес, чем более крупные. Кроме того, когда вес слишком велик, даже если они могут поднять и пройти несколько шагов, они решают сократить его и уменьшить или отказаться от него.
Как мы видели, муравьи не используют свою силу чрезмерно, так как они могут повредить свои суставы или потратить столько энергии, что у них не будет сил вернуться в муравейник. Кроме того, предстоит еще много исследований, чтобы точно узнать, какой вес может поднять муравей.
