Kurz gesagt, nein.
Unsere Vorstellungen von Superheldenfilmen über Insekten, die Radioaktivität ausgesetzt sind, können zu riesigen Insekten mit Superkräften mutieren, was mich zu der Frage veranlasst, ob dies in der realen Welt passieren könnte.
Eine Ameise kann etwa das 20-fache ihres Eigengewichts heben, und ein Floh kann mit einem Sprung das 40-fache seiner eigenen Größe springen.
Wenn sich diese Insekten plötzlich in die Größe eines Menschen verwandelten, würde er vielleicht die "Superkraft" verlieren, die er hatte, als er seine normale Größe hatte. Wie ist es passiert? Deshalb
Das Bein einer Ameise kann als Zylinder betrachtet werden. Die Stärke des Beines der Ameise ist proportional zur Querschnittsfläche des Zylinders. Menschen auch. Die Stärke des menschlichen Beins ist proportional zur Querschnittsfläche der Knochen und Muskeln im Bein.
Wir wissen, dass die Querschnittsfläche eines Zylinders ein Kreis ist, der πr2 entspricht, wobei r die Länge des Radius ist. Wenn Sie sagen, diese Ameise ändert ihre Größe, um dreimal größer zu sein. Dann wird die Querschnittsfläche um den Faktor 9 vergrößert, was bedeutet, dass die Beinkraft der Ameise ebenfalls auf das 9-fache erhöht wird.
Was ist mit seiner Masse, wenn die Ameisen dreimal so groß sind?
Wir können dies vereinfachen, indem wir den Inhalt des Ameisenkörpers als Raum betrachten. Die Masse der Ameise ist proportional zum Volumen der Ameise. Das Volumen eines Raums wie einer Kugel entspricht 4 / 3πr3. Schauen Sie sich den Radius an, der die Potenz von 3 enthält. Wenn die Ameise also dreimal größer ist, erhöht sich das Volumen um das 27-fache, was bedeutet, dass die Masse der Ameise ebenfalls 27-mal größer ist.
Da das Volumen eines Organismus viel schneller zunimmt als die Fläche des Querschnitts seines Körpers, bedeutet dies, dass die Masse des Organismus auch viel schneller zunimmt als die Stärke des Organismus.
Lesen Sie auch: Die WM-Trophäe 2018 ist Kopong!Stellen wir uns vor, wenn eine Ameise 50-mal größer wird, vergrößert sich die Querschnittsfläche der Beine der Ameise, so dass ihre Stärke 2500-mal zunimmt. Dann das Volumen der Ameisen, das ebenfalls um das 125.000-fache an Masse zunimmt!
Diese Ameise wird sehr schwer, aber die Zunahme der Festigkeit entspricht nicht der Zunahme der Masse. Infolgedessen können die Beine dieser Ameise möglicherweise ihr eigenes Körpergewicht nicht tragen.
Bestenfalls werden diese Ameisen so stark wie Menschen gleicher Größe. Ein Floh, der höchstens mit einem Sprung sehr hoch springen kann, kann nur über kleine Zäune springen, wenn er die Größe eines Menschen hat.
Die Beziehung zwischen Kraft und Querschnittsfläche von Knochen und Muskel, Masse und Volumen erklärt, warum Elefanten und andere große Tiere sperrig sind - nichts, was Insekten ähnelt.
Der Elefant hat dicke Beine, weil er die Kraft einer großen Querschnittsfläche benötigt, um seine große Körpermasse zu stützen. Flusspferde und Nashörner haben Beine, die so groß sind, dass sie ihr Gewicht tragen. Die Beine einer Giraffe sind kleiner und dünner, aber der Körper einer Giraffe ist auch nicht so sperrig wie der eines Elefanten oder Flusspferds.
Es gibt noch einen weiteren Faktor, warum eine Ameise keine Superkraft hat, wenn sie die Größe eines Menschen hat, was mit ihrem Stoffwechselbedarf - dem Energieverbrauch - zusammenhängt, der proportional zur Zunahme des Körpervolumens zunimmt.
Kurz gesagt, die Fähigkeit eines Organismus, Wärmeenergie zu gewinnen oder freizusetzen, ist nicht proportional zu seinem Stoffwechselbedarf, wenn er sich vergrößert, da die Oberfläche seines kleineren Körpers im Verhältnis zu seinem Volumen zunimmt. Infolgedessen kann die Ameise brennen, weil sie ihre Körperwärme nicht schnell abgeben kann.
Große Tiere wie Elefanten können mit ihrer großen Körpergröße gut metabolisieren, da sie Stützstrukturen haben, wie z. B. ihre breiten Ohren, die mit Blutgefäßen gefüllt sind, die sie zum Kühlen und Erwärmen ihres Körpers verwenden.
Lesen Sie auch: Warum sterben Ameisen nicht, wenn sie aus großer Höhe fallen?Wir haben also keine Ameise, die sich mit Supermächten dramatisch vergrößern oder verkleinern kann. Aufgrund geometrischer Faktoren, Körpergröße, Kraft und Stoffwechsel. Aber wir haben ein anderes Beispiel für ein großes Tier.
Es ist jedoch klar, dass die Natur das potenzielle Ungleichgewicht beibehält, ob bestimmte Organismen kleiner oder viel größer sein sollten als heute. Nur überzeugend, oder? Kein Grund zur Sorge, keine riesigen Insektenmonster werden die Erde regieren.
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