Si una hormiga pudiera crecer hasta el tamaño de un humano, ¿tendría superpoderes?

En resumen, no.

Nuestra imaginación con películas de superhéroes sobre insectos expuestos a radiactividad puede mutar en insectos gigantes con superpoderes, lo que me lleva a preguntar, ¿podría suceder esto en el mundo real?

Una hormiga puede levantar unas 20 veces su propio peso y una pulga puede saltar 40 veces su propia altura de un solo salto.

Si estos insectos cambiaran repentinamente al tamaño de un humano, tal vez perdería el "superpoder" que tenía cuando tenía su tamaño normal. ¿Como paso? Esta es la razón por

La pata de una hormiga se puede considerar como un cilindro, la fuerza de la pata de la hormiga es proporcional al área de la sección transversal del cilindro. Los humanos también. La fuerza de la pierna humana es proporcional al área transversal de los huesos y músculos de la pierna.

Sabemos que el área de la sección transversal de un cilindro es un círculo, que es equivalente a πr2, donde r es la longitud del radio. Si dices que estas hormigas cambian de tamaño para ser 3 veces más grandes. Luego, el área de la sección transversal se expande en un factor de 9 veces, lo que significa que la fuerza de las patas de la hormiga también aumenta para ser 9 veces más fuerte.

¿Qué pasa con su masa cuando las hormigas son 3 veces ese tamaño?

Podemos simplificar esto considerando el contenido del cuerpo de la hormiga como un espacio. La masa de la hormiga es proporcional al volumen de la hormiga. El volumen de un espacio como una esfera es equivalente a 4 / 3πr3. Mire el radio que contiene la potencia de 3, entonces cuando la hormiga es 3 veces más grande, lo que sucede es que el volumen aumenta 27 veces más, lo que significa que la masa de la hormiga también es 27 veces mayor.

Dado que el volumen de un organismo aumenta mucho más rápido que el área de la sección transversal de su cuerpo, significa que la masa del organismo también aumenta mucho más rápido que la fuerza del organismo.

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Imaginemos que si una hormiga aumenta de tamaño 50 veces, el área de la sección transversal de las patas de la hormiga aumenta de modo que su fuerza aumenta 2500 veces. ¡Luego el volumen de las hormigas que también aumenta en masa en 125,000 veces!

Esta hormiga se volverá muy pesada, pero el aumento de fuerza no se corresponde con el aumento de masa. Como resultado, es posible que las patas de esta hormiga no puedan soportar su propio peso corporal.

En el mejor de los casos, estas hormigas se volverán tan fuertes como los humanos del mismo tamaño. Una pulga que puede saltar muy alto de un salto como máximo solo puede saltar vallas pequeñas si es del tamaño de un humano.

La relación entre la fuerza y ​​el área transversal de hueso y músculo, masa y volumen, explica por qué los elefantes y otros animales grandes son voluminosos, nada que se parezca a los insectos.

El elefante tiene patas gruesas porque requiere la fuerza de un área transversal grande para soportar su gran masa corporal. Los hipopótamos y los rinocerontes tienen patas que son tan grandes como para soportar su peso. Las patas de una jirafa son más pequeñas y delgadas, pero el cuerpo de una jirafa tampoco es tan voluminoso como el de un elefante o un hipopótamo.

También hay otro factor por el cual una hormiga no tendrá superpoderes si es del tamaño de un humano, que está relacionado con sus necesidades metabólicas, el uso de energía, que aumenta en proporción al aumento de volumen corporal.

En resumen, la capacidad de un organismo para obtener o liberar energía térmica no es proporcional a sus requisitos metabólicos a medida que se agranda, porque el área de superficie de su cuerpo menor aumenta en relación con su volumen. Como resultado, la hormiga puede arder porque no puede liberar su calor corporal rápidamente.

Los animales grandes, como los elefantes, pueden metabolizar bien con su gran tamaño corporal porque tienen estructuras de soporte, como sus orejas anchas llenas de vasos sanguíneos que utilizan para enfriar y calentar sus cuerpos.

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Por lo tanto, no tenemos una hormiga que pueda agrandarse o encogerse dramáticamente con superpoderes. Debido a factores geométricos, tamaño corporal, fuerza y ​​metabolismo. Pero tenemos otro ejemplo de un animal grande.

Sin embargo, está claro que la naturaleza mantiene el desequilibrio potencial si ciertos organismos deberían ser más pequeños o mucho más grandes de lo que son hoy. Simplemente convincente, ¿eh? No hay necesidad de preocuparse, ningún monstruo de insectos gigante gobernará la Tierra.


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