De ce sunt furnicile și alte insecte atât de puternice?

Urmărește furnicile îndeaproape pentru orice perioadă de timp și veți asista la câteva fapte remarcabile de forță. Furnicile minuscule care mărșăluiesc în linii pot trage mâncare, grăunte de nisip și chiar mici pietricele care de multe ori au dimensiunea proprie înapoi în coloniile lor. Și aceasta nu este o iluzie, studiile arată că furnicile pot ridica obiecte care cântăresc de 50 de ori mai mult de propria greutate corporală. 

Cum poate fi aceasta?

Răspunsul la motivul pentru care furnicile - sau orice insectă pentru această materie - sunt atât de puternice constă în dimensiunea ei diminutivă. Este fizică, simplă și simplă. 

Fizica forței corpului

Pentru a înțelege puterea fizică enormă a unei furnici, trebuie mai întâi să înțelegeți câteva principii fizice de bază despre relația dintre mărime, masă și forță:

• Forța unui mușchi este proporțională cu suprafața secțiunii sale transversale.
• Prin urmare, suprafața este o măsurare bidimensională și este măsurată în funcție de pătrat de lungimea sa.
• Mărimea și masa unui animal, pe de altă parte, sunt determinate de volum. Volumul este o măsurătoare tridimensională și se calculează prin înmulțirea a trei dimensiuni. 

Cheia aici este să recunoaștem că greutatea unui animal este legată de volumul său, care este o măsurare tridimensională la care s-a ajuns prin calcularea unei măsurători cubice. Însă puterea unui mușchi este, pe de altă parte, o măsurătoare bidimensională, la care s-a înmulțit doar două numere, lungimea cu lățimea. Discrepanța este cea care creează diferența de rezistență relativă între animalele mari și cele mici.

La animalele mai mari, volumul și masa mult mai mare înseamnă că forța musculară trebuie să fie mult mai mare pentru a menține același nivel de forță în raport cu greutatea corpului. La animalele mai mari, mușchii au, de asemenea, sarcina suplimentară de a muta volumul și masa corpului, împreună cu orice obiect este ridicat.

O furnică minusculă sau o altă insectă are un avantaj al forței datorită raportului mai mare între suprafață și volum și masă. Mușchii unei furnici au o sarcină destul de mică necesară pentru a-și ridica propriul corp, lăsând multă putere musculară pentru a muta alte obiecte.

La aceasta se adaugă faptul că corpul unei insecte este inerent ușor în raport cu volumul său în comparație cu alte animale. Din punct de vedere structural, insectele nu au scheleturi interne, la fel ca și animalele vertebrate, ci au o coajă exoscheletă dură. Fără greutatea oaselor interne, greutatea insectei poate cuprinde o cantitate mai mare de mușchi.

Furnica nu este campioana la haltere

Furnicile sunt insectele pe care le observăm cel mai frecvent ridicarea obiectelor grele, dar sunt departe de cei mai puternici membri ai lumii insectelor. Gândacul de bălegar (Taurul Onthophagus) este cunoscut că ridică greutăți de până la 1.141 de ori greutatea proprie a corpului - o sarcină echivalentă cu o ridicare umană de aproximativ 180.000 de kilograme.