О способностях муравьев слагаются легенды, пишутся сказки для детей. Насекомые приводятся в пример слонам, т. к. последние не могут поднять даже малую часть веса, который выдерживают членистоногие (если учитывать соотношение исходной массы тела). Становится интересно, сколько весит муравей. Необходимо учитывать, что на планете существует 13500 видов особей, у каждого есть особенности строения, разные размеры тела. Это повлияет на конечный результат анализа.
Сколько весит средний муравей
Членистоногие представлены большим количеством видов. Это определяющий фактор, объясняющий, почему насекомые могут весить по-разному. Ориентироваться следует по внешним признакам – размеру тела. Существуют насекомые длиной менее 1 мм, но есть и те, что достигают 5 см. Влияет и структура тела. Некоторые особи «стройные»: тело узкое, вытянутое, есть крылья. Другие же округлые, строение туловища плотное, крылья отсутствуют, поэтому они будут весить больше даже при изначально малых размерах.
Среднее значение веса муравьев – 5-7 г, насекомых с такими или близкими по значению параметрами намного больше, чем микроскопических или гигантских. В таблице представлен вес муравья распространенных видов:
| Название насекомых | Вес муравья в г |
|---|---|
| Фараоновы | до 0,002 |
| Формицины | 0,005-0,007 |
| Тропические рабочие | 0,09 |
Причем вес насекомых зависит от касты, выполняемых функций.
Почему муравьи обладают большой силой
До недавнего времени считалось, что членистоногие могут вынести на себе предметы, которые превосходят вес муравья в 10-50 раз. Это действительно так, но необходимо внести уточнение, согласно недавно проведенным исследованиям. Ученые университета штата Огайо (США) определили, что насекомые способны выдерживать давление в 5000 раз превышающее их собственный вес.
Причиной являются свойства соединительных тканей на участке между шеей и остальным телом. Оказалось, что они отличаются повышенной эластичностью. Ткани могут растягиваться под давлением, значение которого в 350 раз превышает массу тела насекомого. А величина прижимной силы, отделившей голову муравья от тела, составила 3400-5000 его веса.
Но не все особи одинаково переносят воздействие предельных нагрузок. Давление разное, его точное значение можно определить, изучив особенности представителей определенного вида. Ученые составили формулу, позволяющую узнать уровень нагрузки. В соответствии с чем оказалось, что у муравьев мышцы в сотню раз сильнее, чем у человека (расчеты проводились на единицу массы). Формула выглядит так: при уменьшенииразмеров туловища членистоногого масса снижается относительно длины тела в третьей степени, а площадь поперечного сечения мускул изменяется пропорционально квадрату длины тела.
Говоря,
будто сила муравья в любом размере существенная, не имеют в виду, что самый мелкий представитель вида превосходит крупных собратьев по возможностям. Наоборот, мелкие особи не сильнее самых больших муравьев.
В пределах колонии какие муравьи выполняют роль тяжеловесов
При сравнении особей по параметрам тела нельзя забывать, что в пределах одной колонии насекомые сильно отличаются друг от друга. Рабочие членистоногие характеризуются небольшой длиной тела, тогда как матка – существенной. Она может превосходить массу тела работников в несколько сот раз. Это обусловлено постепенным увеличением ее веса из-заобездвиженности, необходимости давать потомство в больших количествах – до десятков тысяч за день. Постепенно размеры грудного отдела и брюшка меняются в большую сторону.
У представителей разных видов насекомых разница между рабочими особями и маткой не всегда одинаковая. Например, у листорезов матка в 600-700 раз крупнее рабочих особей, их превосходят и солдаты, но они не такие большие – в 30раз крупнее.
Сколько нужно муравьев, чтобы поднять разные предметы
Когда насекомые начинают строить гнездо, то им приходится поднимать тяжелые предметы. Чтобы понимать, сколько может выдержать членистоногое перепончатокрылое, необходимо оценить его возможности относительно массы других вещей, предметов, существ:
- поднять картофель в мешке (50 кг) способны муравьи, семейство которых насчитывает 300 тыс. особей;
- нести человека могут 450 тыс. насекомых;
- пакет сока (0,5 л) поднимет 3 тыс. муравьев.
Насекомое выдерживает груз определенной весовой категории. Но возможности муравья многократно увеличиваются, когда поднимаемый предмет поддерживают и другие собратья. Размер груза может быть огромным. Нет ограничений при определении его размера, т. к. возможности особей растут пропорционально количеству насекомых в колонии.
В чем заключается секрет выживаемости
Несмотря на то что масса муравья небольшая, он выдерживает предельные нагрузки, выживает в сложных условиях. Насекомые могут преодолеть препятствия, которые не под силу людям, животным. Это отчасти обусловлено строением тела. Оно разделено на несколько отделов: голова, грудная клетка, брюшко. Последние 2 из них соединены стебельком.
В грудном отделе и на брюшке, как и на участке, соединяющем их, много мышечных волокон. Их количество относительно общей массы тела существенное, если сравнивать с людьми, другими теплокровными. Такое распределение мышц является решающим при попытке поднять увеличенный груз, раскрывает секрет выживаемости членистоногих, но он не единственный, есть и другие, например, основанный на оказании помощи.
Если предложить,
что человек обладает такими же возможностями, то он мог бы поднять вес до 4,5 тонны. Пока же столь фантастичная сила – недостижимая цель в реальной жизни.
Коллективная взаимопомощь
Если интересно, насколько силен муравей, какой груз он может поднять и почему, нужно учитывать особенности устройства семейства этих насекомых. По отдельности они весят мало, но общее количество особей соответствует массе человечества. Это говорит о широких возможностях членистоногих. Они становятся сильнее, когда объединяются.
Один муравей может поднять вес в 50 раз тяжелее себя, этого должно быть достаточно, когда нужно перенести хвойную иголку или листок. Но у муравьев выражен синергический эффект. Это объясняет рост продуктивности 2 семейств, которые объединяются, чтобы выполнить определенную задачу. Как только происходит слияние двух частей колоний, возможности насекомых резко увеличиваются.
Они становятся
более сильными, приобретают суперспособность – возможность поднимать предметы большего размера, чем если бы каждая из групп несла по отдельности. Так повышается продуктивность колонии, но до определенного момента – когда будут исчерпаны все запасы.
Муравьиные суперспособности
Когда насекомые выходят из коконов, начинают активно обучаться. Муравьи – единственные животные, которые способны делать это в интерактивном режиме. Они не имеют опыта, алгоритмов действий, т. к. пока не сталкивались с различными сложностями. Кое-что заложено природой, но этого недостаточно для выживания. По этой причине муравьи обучаются у взрослых особей.
Каждое насекомое несет ответственность за потомство. Благодаря этому обеспечивается выживаемость колонии. Задача муравьев – создать условия для продуктивного обучения. Молодые особи повторяют то, что делают взрослые. Так один муравей перенимает опыт другого. В числе задач, которым должны обучиться молодые особи, находится и способность переходить через реку или другое препятствие на дороге, а такжеизучение особенностей переноса тяжестей – они будут рассмотрены ниже.
Создание живых мостов
Чтобы выполнить труднореализуемую задачу, муравьи используют коллективный разум: продумывают возможности для передачи предмета по конвейеру (цепочке), строят сложные гнезда, целые подземные города и другие конструкции. Примером является живой мост (через реку или воздушное пространство над землей, высокий предмет). В большей мере такими способностями обладают представители африканского вида – кочевые муравьи, т. к. им часто приходится преодолевать преграды на пути из-за необходимости постоянно двигаться (насекомые не строят муравейники).
Сооружение (мост на весу) представляет собой цепочку из живых особей. Они соединяются друг с другом лапками, мандибулами. Образуется полоса из муравьев. Такое свойство насекомых имеет научное обоснование – они достаточно сильные, могут поднимать вес во много раз больше собственного. Эта возможность выручает насекомых, которые, на первый взгляд, кажутся обычными.
Строительство живых мостов
становится возможным благодаря сверхспособностям насекомых. Они представляют собой интеллектуально развитых особей, поэтому в состоянии выполнить простые расчеты – муравьи с легкостью определяют наиболее короткий путь из пункта А в пункт Б. Он необязательно прямой. Муравьи находят оптимальное решение, учитывают относительные данные: определяют наиболее подходящее соотношение между сэкономленным благодаря мосту расстоянием и затратами сил на его возведение.
Волочение по земле
Часто муравьи переносят предметы, продукты, держа их над своей головой. Но так происходит не всегда. Важно знать, сколько может поднять муравей. Особи, которые должны перенести тяжелый груз, с точностью определяют, под силу ли им поднять его или придется волочить. Решение принимается коллективно, как и по другим вопросам в колонии.
Если насекомые не в состоянии поднять груз над головой, то начинают тащить его по поверхности. Это требует многих усилий, но все же муравьи выкладываются по полной – работают на пределе своих возможностей. Способствует обеспечению нужного результата синергический эффект.
Вопрос-ответ
Сколько весит самый большой муравей?
Почему муравей поднимает намного больше своего веса?
Какие муравьи в иерархии самые слабые?
Сколько нужно муравьев, чтобы поднять человека?
Сколько весит матка африканских кочевых муравьев?
Сколько весят все муравьи на земле?
Сколько весят перепончатокрылые?
Во сколько раз муравей поднимает больше своего веса?
Какой вес может поднять муравей?
Видеоролик: сколько весит муравей
Научные обоснования суперсилы муравьев
Основные факты, позволяющие удостовериться в широких возможностях членистоногих:
- сила мышц насекомых почти в 100 раз превосходит человечьи, это делает людей более слабыми, муравьи и без того по ряду параметров превосходят людей, их суперспособность поднимать невероятные тяжести лишь усилит эффект;
- муравей поднимает крупные предметы, он отличается от остальных насекомых, что обусловленоиным строением тела, но важно учесть и свойства тканей, например, на участке, соединяющем голову и туловище, ткани характеризуются высокой эластичностью, благодаря этому даже при изменении структуры сохраняются свойства мышц, но со временем ткани восстанавливаются, это позволяет муравьям подвергать себя опасности;
- насекомые мобилизуют свои силы, когда оказываются в ситуации, требующей срочного принятия решения, это также способствует расширению возможностей членистоногих, мало того, что они не прилагают особых усилий для подготовки к подобным действиям, т. к. организмом и так предусмотрена данная возможность, но еще и вероятность этого повышается благодаря выполнению простых задач (насекомые волочат или поднимают предмет, зовут собратьев на помощь).
