Một con kiến có thể nâng gấp 50 lần trọng lượng cơ thể của chính nó, và chạy gần 800 lần chiều dài cơ thể trong một phút. Điều này tương đương với việc một con người nâng khoảng 4500 kg (hơn 4 tấn) và chạy khoảng 80 km (50 dặm) mỗi giờ.
Tại sao loài kiến lại khỏe đến vậy?
Để hiểu được sức mạnh thể chất to lớn của một con kiến , trước tiên bạn cần hiểu một số nguyên tắc vật lý cơ bản về mối liên hệ giữa kích thước, khối lượng và sức mạnh:
- Sức mạnh của cơ tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt của mặt cắt ngang của nó.
- Do đó, diện tích bề mặt là một phép đo hai chiều và nó được đo theo bình phương chiều dài của nó.
- Mặt khác, kích thước và khối lượng của một con vật được xác định bởi thể tích. Thể tích là một phép đo ba chiều và được tính bằng cách nhân ba chiều.
Chìa khóa ở đây là nhận ra rằng trọng lượng của một con vật có liên quan đến thể tích của nó, đó là một phép đo ba chiều có được bằng cách tính toán một phép đo khối. Nhưng mặt khác, sức mạnh của cơ bắp là một phép đo hai chiều, có được bằng cách chỉ nhân hai số, chiều dài với chiều rộng. Sự khác biệt ở đây là điều tạo ra sự khác biệt về sức mạnh tương đối giữa động vật lớn và nhỏ.
Ở những động vật lớn hơn, thể tích và khối lượng lớn hơn nhiều có nghĩa là sức mạnh cơ bắp phải lớn hơn nhiều để duy trì cùng mức sức mạnh so với trọng lượng cơ thể. Ở những động vật lớn hơn, cơ bắp cũng có thêm gánh nặng khi di chuyển khối lượng và thể tích cơ thể lớn hơn cùng với bất kỳ vật gì đang được nâng lên.
Sở dĩ kiến có thể mang nhiều như vậy là do tỷ lệ giữa kích thước cơ thể và khối lượng cơ thể của chúng. Kiến thực sự chủ yếu là cơ bắp, cho phép chúng mang nhiều trọng lượng hơn.
Một con kiến nhỏ hoặc một loài côn trùng khác có lợi thế về sức mạnh vì tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích và khối lượng lớn hơn. Cơ của một con kiến có một tải trọng khá nhỏ cần thiết để nâng cơ thể của chính nó, để lại rất nhiều lực cơ để di chuyển các vật khác.
Có phải kiến là loài duy nhất nâng được vật lớn hơn trọng lượng của nó không?
Thêm vào đó là thực tế là cơ thể của côn trùng vốn rất nhẹ so với thể tích của nó khi so sánh với các loài động vật khác. Về mặt cấu tạo, côn trùng không có bộ xương bên trong như động vật có xương sống mà thay vào đó, chúng có một lớp vỏ ngoài cứng. Nếu không có trọng lượng của xương bên trong, trọng lượng của côn trùng có thể bao gồm một lượng cơ cao hơn.