Ameisen Makroaufnahme Warum sind Ameisen so stark

Warum sind Ameisen so stark?

Sie haben auch ein Exoskelett, das mehrere Schichten sowie Beulen an der Außenseite hat. Dies hilft, jede Belastung zu verteilen, wodurch sie mehr Gewicht tragen können, ohne gequetscht zu werden. Ameisen sind aus mehreren Gründen stark. Zunächst einmal sind Ameisen sehr leicht und haben eine sehr starke Form mit drei Abschnitten: Kopf, Brust und Hinterleib. Da sie so wenig wiegen, ist ihre Stärke im Verhältnis zu ihrem Gewicht enorm.

 

 

Ihre Muskeln sind auf Kraft statt auf Geschwindigkeit oder Ausdauer ausgelegt und ihre geringe Größe erhöht die relative Stärke im Vergleich zu größeren Tieren wie Menschen. Ameisen arbeiten auch in Gruppen zusammen, was ihnen mehr Kraft gibt, als wenn sie alleine wären.

 

 

Die Physik der Körperkraft

 

Bei größeren Tieren bedeutet das viel größere Volumen und die viel größere Masse, dass die Muskelkraft viel größer sein muss, um das gleiche Kraftniveau im Verhältnis zum Körpergewicht aufrechtzuerhalten. Bei größeren Tieren haben die Muskeln auch die zusätzliche Last, das größere Körpervolumen und die größere Masse zusammen mit dem zu hebenden Objekt zu bewegen.

 

 

Der Schlüssel hier ist zu erkennen, dass das Gewicht eines Tieres mit seinem Volumen zusammenhängt, das eine dreidimensionale Messung ist, die durch die Berechnung eines Kubikmaßes erhalten wird. Die Diskrepanz hier ist es, die den Unterschied in der relativen Stärke zwischen großen und kleinen Tieren ausmacht. Warum ist Outdoor Yoga so nützlich? Die Kraft eines Muskels hingegen ist ein zweidimensionales Maß, das man durch Multiplikation von nur zwei Zahlen, Länge mit Breite, erhält.

 

 

Strukturell haben Insekten kein inneres Skelett wie Wirbeltiere, sondern eine harte Exoskeletthülle. Ohne das Gewicht der inneren Knochen kann das Gewicht des Insekts eine größere Menge an Muskeln umfassen. Hinzu kommt die Tatsache, dass der Körper eines Insekts im Verhältnis zu seinem Volumen im Vergleich zu anderen Tieren von Natur aus leicht ist.

 

Eine winzige Ameise oder ein anderes Insekt hat aufgrund des größeren Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen und Masse einen Festigkeitsvorteil. Die Muskeln einer Ameise haben eine relativ geringe Belastung, die erforderlich ist, um ihren eigenen Körper anzuheben, sodass viel Muskelkraft übrig bleibt, um andere Objekte zu bewegen.

 

Um die enorme physische Stärke einer Ameise zu verstehen, müssen Sie zunächst einige grundlegende physikalische Prinzipien verstehen, wie Größe, Masse und Stärke zusammenhängen:

 

  • Die Größe und Masse eines Tieres wird dagegen durch das Volumen bestimmt. Das Volumen ist ein dreidimensionales Maß und wird durch Multiplikation dreier Dimensionen berechnet
  • Die Oberfläche ist daher ein zweidimensionales Maß und wird nach dem Quadrat ihrer Länge gemessen
  • Die Stärke eines Muskels ist proportional zur Oberfläche seines Querschnitts

 

Wie kann so ein kleines Ding so stark sein?

 

Ihre Struktur ist der Hauptgrund dafür, dass sie solch enormen Belastungen standhalten können. Die Weichgewebestruktur um das Halsgelenk und seine Verbindung zu Kopf und Körper bilden ein unglaublich starkes Exoskelett. Da sich ihr Skelett an der Außenseite ihres Körpers befindet, werden ihre Muskeln nicht benötigt, um es zu stützen, und übertragen stattdessen den Großteil ihrer Kraft auf das, was sie tragen.

 

Es wurde viel geforscht, um herauszufinden, wie diese Insekten in der Lage sind, solch unglaubliche Gewichte zu tragen. Warum haben Eulen so lange Beine? Ingenieure hoffen, dass das Verständnis von Ameisengliedern und -gelenken ihnen helfen kann, die beeindruckende Technologie auf andere Medien wie die Robotik zu übertragen.

 

Da ihr hartes Äußeres so zäh ist, müssen ihre Muskeln sie nicht so unterstützen wie bei anderen Tieren einschließlich Menschen. Es wird angenommen, dass, wenn Ameisen mit viel größeren Dimensionen existieren würden versuchen Sie es sich nicht vorzustellen, aber sagen wir Ameisen in Menschengröße, sie tatsächlich bemerkenswert schwächer wären.

 

Eine andere Sache, die Sie beachten sollten, ist, dass Ameisen ihre phänomenale Stärke aufgrund ihrer geringen Größe haben. Betrachten Sie die Physik hinter ihren Muskeln und ihrer Körperform – die Muskelkraft ist proportional zur Querschnittsfläche. Ihre Muskeln würden benötigt, um ihr enorm erhöhtes Körpergewicht zu tragen, und weniger ihrer Kraft würde direkt auf die Aufrechterhaltung der Last übertragen, die sie tragen. Ihre kleinen Körper, die zufällig unglaublich leicht sind, erklären ihre Stärke.

 

Es gibt auch kleine Unebenheiten auf ihrer Außenseite, die viele verschiedene Schichten auf Brust, Hals und Kopf bilden. Wissenschaftler glauben, dass diese mehrschichtige Struktur dazu beiträgt, ihren Rahmen zu stärken. Dies minimiert die Belastung wichtiger, empfindlicher Komponenten.

 

Ameisen haben extrem starke Muskeln

 

Glücklicherweise sind ihre Muskeln für knochenharte Arbeit gebaut. Kraft ist relativ zur Querschnittsfläche Ihrer Muskeln und Knochen. Mit anderen Worten, die Fülle an Muskeln, die einen Großteil der winzigen Körperoberfläche einer Ameise bedecken, macht sie für ihre Größe wahnsinnig stark. Ameisen brauchen jede Menge Kraft, weil sie harte Arbeiter sind und einen Großteil des Tages mit schwerem Heben verbringen.

 

Warum sind Ameisen so stark?

 

Es gibt verschiedene Gründe, warum Ameisen so stark sind. Einige dieser Gründe sind:

 

Ihre geringe Größe macht sie stärker

 

Die meisten Insekten sind relativ stark, weil ihre geringe Körpermasse nicht viel Kraft erfordert, um sich fortzubewegen, und Ameisen sind nicht anders. Sie wiegen im Verhältnis zur Kraft ihrer Muskeln sehr wenig, sodass sie nicht viel Energie für das Heben und den Mann verschwenden ihre eigene Masse; Das bedeutet, dass mehr ihrer Gesamtkraft und Energie darauf verwendet werden kann, andere Objekte zu bewegen.

Ameisen sind für Stärke gebaut

 

Die Körperform von Ameisen verleiht ihnen eine natürliche Stärke. Ihre Gliedmaßen sind stark, ihre Körper leicht und sie haben außergewöhnliche Muskeln, die ihnen helfen, nicht nur sich selbst, sondern auch Lebensmittel und andere Gegenstände mit Leichtigkeit zu bewegen.

Sie arbeiten zusammen

 

Obwohl Ameisen das 50-fache ihrer eigenen Körpermasse heben können, können sie viel schwerere Objekte bewegen, wenn ein Haufen von ihnen ihre Kraft vereint und zusammenarbeitet. Sie können ein großartiges Beispiel für die außergewöhnlichen Teamfähigkeiten der Ameisen sehen.

 

Ameisen haben eine Form, die Kraft unterstützt

 

Sie sind so eng zusammengefügt, dass der Hals einer Ameise das 5.000-fache seines eigenen Gewichts tragen kann. Infolgedessen untersuchen Forscher jetzt die superstarken Gelenke von Ameisen, um hoffentlich Roboter zu entwickeln, die ebenso schwere Lasten handhaben können. Die Anatomie einer Ameise ist für schweres Heben gebaut. Zunächst einmal haben Ameisen sehr kompakte Körper. Sie haben auch allmähliche Übergänge zwischen den Gelenken, um die Schwäche zu minimieren.

 

Fazit

 

Eine andere Sache, wenn Sie ein Flieger sind, nimmt das Verhältnis seiner Flügel zum Rest des Körpers zu, wenn das Tier größer wird. Aus diesem Grund hat der Kolibri im Vergleich zum wandernden Albatros ein so kleines Flügel-zu-Körper-Verhältnis.

 

Effektive Skalierungsfaktoren erhöhen die Stärke der Schwerkraft für eine kleinere Größe und verringern die Stärke der Schwerkraft für eine größere Größe. Aus diesem Grund krabbeln Insekten leicht an Wänden oder Decken, die Schwerkraft hat in ihrer Welt einen kleinen Einfluss wie im menschlichen Maßstab oder größer.

 

 

Weiterführende Literatur

 

Warum sind Ameisen so stark?

Warum können Ameisen so viel tragen?