باختصار ، لا.
يمكن أن تتحول خيالنا مع أفلام الأبطال الخارقين عن الحشرات المعرضة للنشاط الإشعاعي إلى حشرات عملاقة ذات قوى خارقة ، مما دفعني إلى التساؤل ، هل يمكن أن يحدث هذا في العالم الحقيقي؟
يمكن للنملة أن ترفع حوالي 20 ضعف وزنها ، ويمكن للبراغيث أن تقفز 40 ضعف ارتفاعها في قفزة واحدة.
إذا تغيرت هذه الحشرات فجأة إلى حجم الإنسان ، فربما يفقد "القوة الخارقة" التي كان يمتلكها عندما كان حجمه الطبيعي. كيف حدث هذا؟ هذا هو السبب
يمكن اعتبار ساق النملة أسطوانة ، وتتناسب قوة ساق النملة مع مساحة المقطع العرضي للأسطوانة. البشر أيضًا. تتناسب قوة ساق الإنسان مع منطقة المقطع العرضي للعظام والعضلات في الساق.
نعلم أن مساحة المقطع العرضي للأسطوانة عبارة عن دائرة ، وهو ما يعادل πr2 ، حيث r هو طول نصف القطر. إذا قلت أن هذه النملة تغير حجمها لتصبح أكبر بثلاث مرات. ثم يتم توسيع مساحة المقطع العرضي بعامل 9 مرات ، مما يعني أن قوة ساق النمل تزداد أيضًا لتصبح أقوى 9 مرات.
ماذا عن كتلته عندما يكون حجم النمل 3 أضعاف؟
يمكننا تبسيط ذلك من خلال اعتبار محتويات جسم النملة مساحة. كتلة النملة تتناسب مع حجم النملة. حجم الفضاء مثل الكرة يعادل 4 / 3πr3. انظر إلى نصف القطر الذي يحتوي على القوة 3 ، لذلك عندما تكون النملة أكبر بثلاث مرات ، ما يحدث هو أن الحجم يزيد بمقدار 27 مرة ، مما يعني أن كتلة النملة أكبر أيضًا بـ 27 مرة.
نظرًا لأن حجم الكائن الحي يزيد بشكل أسرع من مساحة المقطع العرضي لجسمه ، فهذا يعني أن كتلة الكائن الحي تزداد أيضًا بشكل أسرع بكثير من قوة الكائن الحي.
اقرأ أيضًا: كأس العالم 2018 هو كوبونج!لنتخيل أنه إذا زاد حجم النملة 50 مرة ، فإن مساحة المقطع العرضي لأرجل النملة تزيد بحيث تزيد قوتها 2500 مرة. ثم حجم النمل الذي يزيد كتلته أيضًا بمقدار 125000 مرة!
ستصبح هذه النملة ثقيلة جدًا ، لكن الزيادة في القوة لا تتناسب مع الزيادة في الكتلة. نتيجة لذلك ، قد لا تتمكن أرجل هذه النملة من تحمل وزن جسمها.
في أحسن الأحوال ، سيصبح هذا النمل قويًا مثل البشر من نفس الحجم. يمكن للبراغيث الذي يمكن أن يقفز عالياً في قفزة واحدة على الأكثر أن يقفز فوق الأسوار الصغيرة فقط إذا كان بحجم الإنسان.
العلاقة بين القوة ومنطقة المقطع العرضي للعظام والعضلات والكتلة والحجم ، تفسر سبب تضخم الأفيال والحيوانات الكبيرة الأخرى - لا شيء يشبه الحشرات.
يمتلك الفيل أرجل سميكة ، لأنه يتطلب قوة مساحة مقطع عرضي كبيرة لدعم كتلة جسمه الكبيرة. تمتلك أفراس النهر ووحيد القرن أرجل كبيرة لدعم وزنهم. أرجل الزرافة أصغر وأرق ، لكن جسم الزرافة ليس أيضًا ضخمًا مثل جسد الفيل أو فرس النهر.
هناك أيضًا عامل آخر يمنع النملة من امتلاك قوى خارقة إذا كانت بحجم الإنسان ، وهو مرتبط بمتطلباتها الأيضية - استخدام الطاقة - والتي تزيد بما يتناسب مع زيادة حجم الجسم.
باختصار ، لا تتناسب قدرة الكائن الحي على الحصول على الطاقة الحرارية أو إطلاقها مع متطلبات التمثيل الغذائي الخاصة به لأنه يتوسع ، لأن مساحة سطح الجسم الأصغر تزداد بالنسبة لحجمه. نتيجة لذلك ، يمكن أن تحترق النملة لأنها لا تستطيع إطلاق حرارة جسمها بسرعة.
يمكن للحيوانات الكبيرة مثل الفيلة التمثيل الغذائي بشكل جيد مع حجم أجسامها الكبير لأن لديها هياكل داعمة ، مثل آذانها العريضة المليئة بالأوعية الدموية التي تستخدمها لتبريد أجسامها وتدفئتها.
اقرأ أيضًا: لماذا لا يموت النمل عندما يسقط من ارتفاع؟وبالتالي ، ليس لدينا نملة يمكنها أن تتضخم أو تتقلص بشكل كبير باستخدام القوى الخارقة. بسبب العوامل الهندسية وحجم الجسم والقوة والتمثيل الغذائي. لكن لدينا مثال آخر لحيوان كبير.
ومع ذلك ، فمن الواضح أن الطبيعة تحافظ على عدم التوازن المحتمل فيما إذا كانت بعض الكائنات الحية يجب أن تكون أصغر أو أكبر بكثير مما هي عليه اليوم. فقط مقنع ، أليس كذلك؟ لا داعي للقلق ، فلن تحكم وحوش الحشرات العملاقة الأرض.
هذا المقال هو إرسال من المؤلف. يمكنك أيضًا كتابة كتاباتك الخاصة على Saintif من خلال الانضمام إلى مجتمع Saintif.