Si une fourmi pouvait atteindre la taille d'un humain, aurait-elle des super pouvoirs?

En bref, non.

Notre imagination avec les films de super-héros sur les insectes exposés à la radioactivité peut muter en insectes géants dotés de super-pouvoirs, ce qui m'amène à demander, cela pourrait-il arriver dans le monde réel?

Une fourmi peut soulever environ 20 fois son propre poids et une puce peut sauter 40 fois sa propre hauteur en un seul saut.

Si ces insectes changeaient soudainement en la taille d'un humain, peut-être qu'il perdrait le "super pouvoir" qu'il avait quand il avait sa taille normale. Comment est-ce arrivé? C'est pourquoi

La patte d'une fourmi peut être considérée comme un cylindre, la force de la patte de la fourmi est proportionnelle à la section transversale du cylindre. Les humains aussi. La force de la jambe humaine est proportionnelle à la section transversale des os et des muscles de la jambe.

Nous savons que la section transversale d'un cylindre est un cercle, ce qui équivaut à πr2, où r est la longueur du rayon. Si vous dites que cette fourmi change de taille pour être 3 fois plus grande. Ensuite, la section transversale est multipliée par 9, ce qui signifie que la force de la jambe de la fourmi est également augmentée pour être 9 fois plus forte.

Qu'en est-il de sa masse lorsque les fourmis ont 3 fois cette taille?

Nous pouvons simplifier cela en considérant le contenu du corps de la fourmi comme un espace. La masse de la fourmi est proportionnelle au volume de la fourmi. Le volume d'un espace tel qu'une sphère équivaut à 4 / 3πr3. Regardez le rayon contenant la puissance de 3, donc lorsque la fourmi est 3 fois plus grande, ce qui se passe, c'est que le volume augmente 27 fois plus grand, ce qui signifie que la masse de la fourmi est également 27 fois plus grande.

Étant donné que le volume d'un organisme augmente beaucoup plus rapidement que la superficie de la section transversale de son corps, cela signifie que la masse de l'organisme augmente également beaucoup plus rapidement que la force de l'organisme.

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Imaginons que si une fourmi augmente sa taille 50 fois, la section transversale des pattes de la fourmi augmente de sorte que sa force augmente 2500 fois. Puis le volume des fourmis qui augmente également en masse de 125 000 fois!

Cette fourmi deviendra très lourde, mais l'augmentation de la force ne correspond pas à l'augmentation de la masse. En conséquence, les jambes de cette fourmi peuvent ne pas être en mesure de supporter son propre poids corporel.

Au mieux, ces fourmis deviendront aussi fortes que les humains de la même taille. Une puce qui peut sauter très haut en un seul saut ne peut sauter par-dessus de petites clôtures que si elle a la taille d'un humain.

La relation entre la force et la section transversale des os et des muscles, la masse et le volume, explique pourquoi les éléphants et autres grands animaux sont volumineux - rien ne ressemble à des insectes.

L'éléphant a des pattes épaisses, car il nécessite la force d'une grande section transversale pour supporter sa grande masse corporelle. Les hippopotames et les rhinocéros ont des pattes aussi grandes que pour supporter leur poids. Les pattes d'une girafe sont plus petites et plus minces, mais le corps d'une girafe n'est pas aussi volumineux que celui d'un éléphant ou d'un hippopotame.

Il y a aussi un autre facteur pour lequel une fourmi n'aura pas de super pouvoirs si elle a la taille d'un humain, qui est lié à ses besoins métaboliques - la consommation d'énergie - qui augmente proportionnellement à l'augmentation du volume corporel.

En bref, la capacité d'un organisme à obtenir ou à libérer de l'énergie thermique n'est pas proportionnelle à ses besoins métaboliques à mesure qu'il grossit, car la surface de son petit corps augmente par rapport à son volume. En conséquence, la fourmi peut brûler car elle ne peut pas libérer rapidement sa chaleur corporelle.

Les grands animaux tels que les éléphants peuvent bien se métaboliser avec leur grande taille car ils ont des structures de soutien, telles que leurs larges oreilles remplies de vaisseaux sanguins qu'ils utilisent pour refroidir et réchauffer leur corps.

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Ainsi, nous n'avons pas de fourmi qui peut agrandir ou rétrécir considérablement avec des super pouvoirs. En raison de facteurs géométriques, de la taille du corps, de la force et du métabolisme. Mais nous avons un autre exemple de gros animal.

Cependant, il est clair que la nature maintient le déséquilibre potentiel, que certains organismes soient plus petits ou beaucoup plus gros qu'ils ne le sont aujourd'hui. Juste convaincant, hein? Pas besoin de s'inquiéter, aucun monstre insecte géant ne régnera sur la Terre.


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