Unglaublicherweise gab es bis vor einigen Jahren keine Studien darüber, wie viel Gewicht eine Ameise tragen kann. Die über Hunderte von Jahren der Evolution entwickelte Biomechanik dieser Tiere ermöglicht es ihnen, Lasten zu heben, die extrem schwerer sind als ihr eigenes Körpergewicht.
Menschen wurden schon immer von der enormen Stärke der Ameisen angezogen. Seit Plinius (77 n Niveau.
Warum sind Ameisen so stark?
Die Stärke von Tieren wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, wie der Widerstand der Gelenke, Muskelmasse, Körperbalance, Stabilität und Knochenmasse -bei Tieren, die Knochen haben-.
Die Gelenke von Insekten unterscheiden sich stark von denen von Wirbeltieren. Tiere mit einem knöchernen Endoskelett verwenden starre Komponenten mit Bewegungseinschränkungen, wie beispielsweise ein Gelenk.
Andererseits haben Ameisen wie andere Arthropoden selbst keine Gelenke. Die verschiedenen Segmente ihres Körpers sind aneinander und an den Gelenken befestigt dank dünner Membranen mit unterschiedlichen Geometrien, damit sie ein breites Bewegungsspektrum zulassen.
Andererseits sind die Muskeln dieser Tiere sehr flach, verbreitert und mit einer viel größeren Implantationsfläche. Diese Eigenschaften erhöhen die Tragfähigkeit jedes Tieres erheblich.
Dank all dieser physikalischen Eigenschaften können Ameisen viel Gewicht heben. Zum Beispiel in einem Artikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Zeitschrift für Biomechanik (2014) wird ein Bild beobachtet, auf dem eine Arbeiterameise der Art Oecophylla longinoda, das wiegt etwa 6 Milligramm, schleppt ein totes Küken mit einem Gewicht von 7 Gramm.
Dieses Exemplar von Oecophylla longinoda Er muss das 1200-fache seines Gewichts heben.
Einer der grundlegenden Bestandteile von Ameisen, der dafür verantwortlich ist, das gesamte angehobene Gewicht zu tragen, ist der Nacken. Die Last wird mit dem Maul angehoben und diese Spannung wird über Nacken und Brustkorb auf die Tarsen - Füße von Insekten - verteilt, die die Fähigkeit haben, sich am Boden zu verankern und durch das angehobene Gewicht nicht nachzugeben.
Es ist jedoch das Halsgelenk, das die maximale Belastung trägt. Neuere Studien zeigen, dass diese Verbindung ein anisotropes mechanisches Verhalten hat. Das bedeutet, dass sich die physikalischen Eigenschaften von Stoffen je nach zu hebendem Gewicht ändern.
Wie viel Gewicht kann eine Ameise tragen?
Heute, Es gibt keine genaue Antwort darauf, wie viel Gewicht eine Ameise heben kann. Das angehobene Gewicht berücksichtigt biologische Bedingungen wie die Art, aber auch die verschiedenen Situationen, in denen eine Last getragen werden muss.
In diesem Sinne, Ameisen ändern bestimmte Verhaltensweisen, wenn sie viel Last tragen. Je höher zum Beispiel das Gewicht, desto langsamer gehen diese Insekten, da der Energieaufwand umso höher ist. Aus diesem Grund wählen Ameisen normalerweise nicht die maximale Tragfähigkeit.
Andernfalls würden sie auf unüberwindbare Hindernisse wie einen Hang stoßen. Auf die gleiche Weise wissen sie, dass sie langsamer gehen, wenn sie ihr maximales Gewicht tragen, was in der Natur gefährlich ist.
Deshalb, Es ist schwer zu wissen, wie viel Gewicht eine Ameise tragen kann denn es wird offensichtlich nie das größtmögliche Gewicht aufnehmen, sondern nur das, was es ihm ermöglicht, sich leicht zu bewegen, ohne das Material abzulehnen, das es zum Ameisenhaufen bringen möchte.
Da es unmöglich ist, ein Experiment durchzuführen in vivo Wo die Ameisen das maximale Gewicht tragen - sie werden es nicht - haben einige Forscher eine Maschine entwickelt, um die Tragfähigkeit der Ameisenhälse zu messen.
Maximales Gewicht, das von einer Ameise gehoben wird
In dem von der Ohio State University durchgeführten Experiment wurde die Allegheny-Hügelameise (Formica-Exsektoide), da sie in der Region sehr verbreitet und nicht für das Heben von Gewichten bekannt ist. Man könnte sagen, dass seine Tragfähigkeit durchschnittlich ist.
Um Schmerzen während des Experiments zu vermeiden, wurden die Ameisen vollständig betäubt. Nachdem, sie wurden mit der Vorderseite nach oben in eine spezielle Zentrifuge gelegt, die für das Experiment entwickelt wurde.
Diese Maschine würde sich um sich selbst drehen und immer mehr Spannung im Nackenbereich der Ameisen erzeugen. Wenn die ausgeübte Kraft das 350-fache des Gewichts der Ameisen überstieg, sein Hals begann sich zu verlängern, das heißt, seine Form zu ändern.
Sobald das Gewicht der Ameise zwischen 3.400 und 5.000 Mal überschritten wurde, erreichte der Hals seine Grenze. Diese Daten zeigen, dass die maximale Tragfähigkeit einer Ameise, die dafür nicht bekannt ist, das 5000-fache des Gewichts des Tieres erreichen kann.
Obwohl Wissenschaftler diese Daten werfen, sieht die Realität in der Natur anders aus. Nach Beobachtungen der berühmten Blattschneiderameisen, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, Gewichte zu heben, sie versuchen, das richtige Gewicht zu tragen, damit sie ermüdungsfrei gehen können.
Tatsächlich wurde festgestellt, dass kleinere Ameisen ein proportional größeres Gewicht tragen als größere. Auch wenn ein Gewicht zu groß ist, entscheiden sie sich, es zu reduzieren und zu verkleinern oder es aufzugeben, obwohl sie ein paar Schritte heben und gehen können.
Wie wir gesehen haben, verwenden Ameisen ihre Kraft nicht übermäßig, da sie ihre Gelenke beschädigen oder so viel Energie verbrauchen könnten, dass sie nicht die Kraft haben, zum Ameisenhaufen zurückzukehren. Außerdem gibt es noch viel zu erforschen, um wirklich zu wissen, wie viel Gewicht eine Ameise heben kann.
