Невероятно, до преди няколко години не са правени проучвания за това колко тегло може да понесе една мравка. Биомеханиката на тези животни, разработена в продължение на стотици години на еволюция, им позволява да вдигат товари изключително тежки от собственото им телесно тегло.
Хората винаги са били привлечени от огромната сила на мравките. След Плиний (77 г. сл. Н. Е.), Който каза, че ако сравним натоварването с тялото на мравка, то няма да съществува в животинския свят с по -голяма сила, съпротивлението на това насекомо е предизвикало удивление у нашия вид както от научна, така и от културна гледна точка ниво.
Защо мравките са толкова силни?
Силата на животните се определя от набор от фактори, като съпротивлението на ставите, мускулната маса, телесния баланс, стабилността и костната маса -при тези животни, които имат кости -.
Ставите на насекомите са много различни от тези на гръбначните животни. Животните с костен ендоскелет използват твърди компоненти с ограничения за движение, като стави.
От друга страна, мравките, както и другите членестоноги, сами нямат стави. Различните сегменти на телата им са прикрепени един към друг и към ставите благодарение на тънки мембрани с различна геометрия, така че да позволяват широк диапазон от движения.
От друга страна, мускулите на тези животни са много плоски, разширени и с много по -голяма площ за имплантиране. Тези характеристики значително увеличават носещата способност на всяко животно.
Благодарение на всички тези физически качества, мравките могат да вдигнат голяма тежест. Например в статия, публикувана в списанието Вестник по биомеханика (2014), се наблюдава изображение, където работник мравка от вида Oecophylla longinoda, което тежи около 6 милиграма, влачи мъртва мацка с тегло 7 грама.
Този образец на Oecophylla longinoda Той трябва да вдигне 1200 пъти теглото си.
Една от основните части на мравките, който е отговорен за поддържането на цялата вдигната тежест, е шията. Товарът се вдига с устата и това напрежение се разпределя през шията и гръдния кош към тарси - краката на насекомите - които имат способността да се закотвят за земята и да не отстъпват поради повдигнатото тегло.
Въпреки това, връзката на шията поддържа максималното натоварване. Последните проучвания показват, че тази става има анизотропно механично поведение. Това означава, че физическите свойства на тъканите се променят в зависимост от теглото, което трябва да се повдигне.
Колко тегло може да понесе една мравка?
Днес, Няма точен отговор колко тегло може да вдигне мравка. Вдиганото тегло се отнася до биологични условия като вида, но също и до различните ситуации, в които трябва да се поддържа товар.
В този смисъл, мравките променят определени поведения, когато носят много товар. Например, колкото по -голямо е теглото, толкова по -бавна е скоростта, с която ходят тези насекоми, тъй като по -голям е разходът на енергия. Поради тази причина мравките обикновено не избират максималната товароносимост.
Ако го направиха, щяха да срещнат непреодолими препятствия, като например наклон. По същия начин, ако носят максималното си тегло, те знаят, че ще ходят по -бавно, нещо опасно по природа.
Поради тази причина, трудно е да се знае колко тегло може да понесе една мравка защото, очевидно, той никога няма да поеме възможно най -голямото тегло, а само този, който му позволява лесно да се движи, без да отхвърля материала, който иска да отнесе в мравуняка.
Тъй като е невъзможно да се проведе експеримент in vivo където мравките носят максимално тегло - те няма да го направят - някои изследователи са проектирали машина за измерване на товароносимостта на шиите на мравките.
Максимално тегло, вдигнато от мравка
В експеримента, проведен от държавния университет в Охайо, мравка от могилата Allegheny (Formica екзектоиди), защото са много разпространени в региона и не са известни с вдигане на тежести. Може да се каже, че товароносимостта му е средна.
За да се избегне болка по време на експеримента, мравките бяха напълно упоени. След това, те бяха поставени с лицето нагоре в специална центрофуга, предназначена за експеримента.
Тази машина ще се върти върху себе си, създавайки все по -голямо напрежение в областта на шията на мравките. Когато приложената сила надвишава 350 пъти теглото на мравките, врата му започна да се разширява, тоест да променя формата си.
След като теглото на мравка е надвишено между 3400 и 5000 пъти, шията достига своята граница. Тези данни показват, че максималната товароносимост на мравка, която не е известна за нея, може да достигне до 5000 пъти теглото на животното.
Въпреки че учените хвърлят тези данни, реалността в природата е различна. Според наблюдения, направени от известните мравки-резачки на листа, добре известни със способността си да вдигат тежести, те се опитват да носят подходящото тегло, което им позволява да ходят лесно без умора.
Всъщност е установено, че по-малките мравки носят пропорционално по-големи тегла от по-големите. Също така, когато теглото е твърде голямо, въпреки че могат да вдигнат и да извървят няколко крачки, те решават да го намалят и да го намалят или да го изоставят.
Както видяхме, мравките не използват прекалено силите си, тъй като могат да повредят ставите си или да изразходват толкова много енергия, че да нямат сили да се върнат в мравуняка. Също така, има още много за проучване, за да се знае наистина колко мравка може да вдигне.