Pendek kata, tidak.
Imajinasi kita dengan filem superhero mengenai serangga yang terdedah kepada radioaktiviti boleh berubah menjadi serangga gergasi dengan kuasa besar, menyebabkan saya bertanya, mungkinkah ini berlaku di dunia nyata?
Semut boleh mengangkat kira-kira 20 kali beratnya sendiri, dan seekor semut dapat melompat 40 kali ketinggiannya sendiri dalam satu lompatan.
Sekiranya serangga ini tiba-tiba berubah menjadi ukuran manusia, mungkin dia akan kehilangan "kekuatan super" yang dimilikinya ketika dia ukuran normalnya. Bagaimana ia berlaku? Inilah sebabnya
Kaki semut boleh dianggap sebagai silinder, kekuatan kaki semut sebanding dengan luas penampang silinder. Manusia juga. Kekuatan kaki manusia berkadar dengan luas keratan rentas tulang dan otot di kaki.
Kita tahu bahawa luas keratan rentas silinder adalah bulatan, yang bersamaan dengan πr2, di mana r adalah panjang jejari. Sekiranya anda mengatakan semut ini berubah saiz menjadi 3 kali lebih besar. Kemudian luas penampang diperluas dengan faktor 9 kali, yang bermaksud bahawa kekuatan kaki semut juga meningkat menjadi 9 kali lebih kuat.
Bagaimana dengan jisimnya apabila semut berukuran 3 kali ganda?
Kita boleh mempermudahnya dengan mempertimbangkan isi badan semut sebagai ruang. Jisim semut berkadar dengan isipadu semut. Isipadu ruang seperti sfera bersamaan dengan 4 / 3πr3. Lihatlah jari-jari yang mengandungi kekuatan 3, jadi ketika semut 3 kali lebih besar, apa yang berlaku adalah isipadu meningkat 27 kali lebih besar, yang bermaksud bahawa jisim semut juga 27 kali lebih besar.
Oleh kerana isipadu organisma meningkat jauh lebih pantas daripada luas keratan rentas tubuhnya, ini bermaksud jisim organisma juga meningkat jauh lebih cepat daripada kekuatan organisma.
Baca juga: Trofi Piala Dunia 2018 ternyata Kopong!Mari kita bayangkan bahawa jika semut bertambah dalam ukuran 50 kali, luas penampang kaki semut meningkat sehingga kekuatannya meningkat 2500 kali. Kemudian jumlah semut yang juga bertambah besar sebanyak 125,000 kali!
Semut ini akan menjadi sangat berat, tetapi peningkatan kekuatan tidak sepadan dengan peningkatan jisim. Akibatnya, kaki semut ini mungkin tidak dapat menopang berat badannya sendiri.
Paling baik, semut ini akan menjadi sekuat manusia dengan ukuran yang sama. Kutu yang boleh melompat sangat tinggi dalam satu lompatan paling banyak hanya dapat melompati pagar kecil jika seukuran manusia.
Hubungan antara kekuatan dan kawasan penampang tulang dan otot, jisim dan isipadu, menjelaskan mengapa gajah dan haiwan besar lain besar - tidak ada yang menyerupai serangga.
Gajah mempunyai kaki yang tebal, kerana memerlukan kekuatan luas penampang yang besar untuk menopang jisim badannya yang besar. Hippos dan badak mempunyai kaki yang besar untuk menampung berat badan mereka. Kaki jerapah lebih kecil dan kurus, tetapi badan zirafah juga tidak besar seperti gajah atau kuda nil.
Terdapat juga faktor lain mengapa semut tidak akan memiliki kekuatan super jika ukuran manusia, yang berkaitan dengan keperluan metaboliknya - penggunaan tenaga - yang meningkat sebanding dengan peningkatan jumlah badan.
Ringkasnya, kemampuan organisma untuk memperoleh atau melepaskan tenaga haba tidak sebanding dengan keperluan metaboliknya ketika ia membesar, kerana luas permukaan badannya yang lebih rendah meningkat berbanding isipadu. Akibatnya, semut boleh terbakar kerana tidak dapat melepaskan panas badannya dengan cepat.
Haiwan besar seperti gajah dapat memetabolisme dengan baik dengan ukuran badannya yang besar kerana mereka mempunyai struktur pendukung, seperti telinga lebarnya yang dipenuhi saluran darah yang mereka gunakan untuk menyejukkan dan memanaskan badan mereka.
Baca juga: Mengapa semut tidak mati ketika jatuh dari ketinggian?Oleh itu, kita tidak mempunyai semut yang dapat membesar atau mengecil dengan kekuatan super. Kerana faktor geometri, ukuran badan, kekuatan dan metabolisme. Tetapi kita mempunyai contoh lain dari haiwan besar.
Namun, jelas bahawa alam mengekalkan potensi ketidakseimbangan sama ada organisma tertentu harus lebih kecil atau lebih besar daripada yang ada sekarang. Cukup meyakinkan, ya? Tidak perlu risau, tidak ada monster serangga gergasi yang akan memerintah Bumi.
Artikel ini adalah penyerahan dari pengarang. Anda juga boleh membuat tulisan anda sendiri mengenai Saintif dengan menyertai Komuniti Saintif.