Если у муравьев мышцы

Почему муравьи такие сильные?

Лучшими тяжелоатлетами в животном мире являются муравьи. Они способны поднять вес, который превышает собственный в 5000 раз. Сила муравья впечатляет: это настоящие супермены. Разумеется, для своей весовой категории. Однако с чем именно связаны такие удивительные способности?

Учёные неоднократно отмечали успешность муравьёв. Они встречаются на всех континентах, за исключением Антарктиды, а также во всех климатических зонах, кроме арктической. Муравьи с достоинством выдержали конкуренцию с очень грозными соперниками, например, с термитами, которые далеко не настолько распространены.

Учёных не мог не заинтересовать такой успех. Раньше его связывали со способностями муравьёв быть командными игроками. Действительно, они поразительно умеют кооперироваться, чтобы дать отпор врагу, переждать наводнение или же справиться с крупной добычей.

Однако командные действия не дают ответ на вопрос, что же делает муравьёв такими сильными. И это всерьёз заинтересовало японских учёных и исследователей из Сорбонны. Они начали изучать грудной отдел и определённую группу мышц, которая помогает им поднимать и перетаскивать тяжести на значительные расстояния.

Рабочие муравьи поменяли способность летать на силу

Эволюционно рабочие муравьи произошли от летающих насекомых. А крылья, как известно, занимают значительную часть грудного отдела. Иногда им требуется практически половина всего пространства. Это означает, что другим группам мышц попросту не остаётся места. С такими ограничениями в той или иной степени сталкиваются практически все летающие насекомые. И муравьи не стали исключением.

Поэтому учёные предположили, что когда рабочие муравьи потеряли крылья, они приобрели возможность нарастить больше мышц. В итоге такие особи стали более сильными. Чтобы подтвердить эту гипотезу, исследователи решили сравнить королев и рабочих муравьёв. У первых, как известно, остаются крылья.

Насекомых решили изучить с помощью компьютерной томографии. Так удалось воссоздать с большой точностью грудной отдел муравьёв. В результате гипотезу удалось подтвердить.

После того, как рабочие муравьи потеряли крылья, они приобрели более мощные мышцы. Причём те изменились не только в объёме: поменялась как сама геометрия мышц, так и их крепление.

Таким образом, отказ от полётов позволил муравьям приобрести эволюционно значимое усовершенствование. Однако учёные предполагают, что это – далеко не единственная причина их силы. Исследователи намерены продолжить изучение насекомых, о которых мы знаем на самом деле не так уж и много.

Источник

Есть ли мышцы у муравья?

А если нет, то как он поднимает тяжести?

Хитиновый наружный скелет муравья служит основой, к которой прикрепляются поперечнополосатые скелетные мышцы.

У рабочих муравьёв строение мышечной системы проще, чем у самцов и самок, поскольку у них отсутствует крыловая мускулатура и есть только мышцы, управляющие движениями головы, брюшка и конечностей.

У самок же после сбрасывания крыльев крыловая мускулатура рассасывается и идет на образование эк­скрета, которым выкармливаются личинки.

У муравьёв, как и у всех насекомых, есть мышечная система. А способность поднимать такие тяжести скорее зависит не от мышц, а от особенностей скелета насекомых. Насекомые благодаря нему такое могут, что млекопитающим и не снилось.

Интересная особенность есть у животных и насекомых, чем меньше тело, тем больше силы. Муравей действительно труженик, он может таскать тяжести по весу, превышаюшие его собственный вес. Конечно у него есть мышечная система, скелет состоит из хитина и поперечных скелетных мышц, а у летающих муравьев есть дополнительная летательная мускулатура.

Да, ведь без мышц движение не возможно, но муравьи способны поднимать предметы в 50 раз больше собственного веса

Да, еще какие мышцы, так нароют, весь участок сплошной муравейник и вечно что-то таскают, без отдыха. В одном месте начинаешь с ними бороться, они тут-же в другом муравейник соорудили, наших человеческих мышц на них точно не хватает.

Никогда и ни при каких обстоятельствах не принимайте препараты и стероиды для «качальщиков» Риск ВСЕГДА выше результата. Как орпеделить, нужен ли Вам дополнительный вес для эффектпвного «качания» мышц? Очень просто. Подтягиваетесь больше 10 раз, значит вес Вашего тела слишком мал для дальнейшего развития силы. Берете рюкзачок, кладете туда груз, определнный опытом. Подтягиваетесь с этим грузом менее 10 раз — развиваете силу, 10 раз и более — груз в рюкзачке надо наращмвать.

Физика и психология.

Физика подскажет, что 30 гг железа — это гиря, тяжелая, жесткая, неудобная, сконцентрированная в одном месте, которая создает вам новый центр тяжести и оказывает жесткое сопротивление любому движению. Девушка — это распределенная нагрузка, более того, за счет того, что она не просто груда жестких костей, она лучше амортизирует при шаге, смене направления,сознательно и даже подсознательно помогает вам двигаться, напрягая, расслабляя мышцы, чуть меняя позу (почти как седок на лошади), кроме того вы можете её расположить ближе к своему центру тяжести, чем ту же гирю (например, посадить на плечи или взять на руки, тогда ее голова, плечи, ноги могут даже слегка заходить за ваш центр тяжести и вам не придется так откидываться назад).

Что касается психологии — это еще интереснее.

Давно уже замечено, что человек в сознании ощущается легче спящего, а спящий — легче мертвого. И это связано не только с сознательным желанием помочь несущего, подсознательным(спящего) или безвольно болтающимися руками и ногами мертвого. Что-то подсознательное помогает нам выносить живых и препятствует — мертвых. Что? Не знаю.

Для электротехнической меди предел прочности на разрыв составляет 22 кГс/мм2, то есть одножильный провод сечением 2,5 мм2 выдерживает максимальную нагрузку 55 кг. Однако обычно провод бывает 2- или 3-жильным в двойной ПВХ-изоляции (которая дополнительно придаёт прочности на разрыв). Для 2-жильного провода предельная нагрузка составит 120 кг, для 3-жильного — 180 кг.

Сама по себе Луна действует в принципе одинаково, полная она, или нет. Другое дело, что фазы Луны зависят от её взаимного положения с Солнцем. А вот тут может быть уже разница. Солнце может уменьшать влияние Луны на Землю. Однако это влияние незначительное (Солнце слишком удалено), им можно пренебречь. Лунные приливы/отливы — вещь вполне реальная, весомая, существенная, а вот солнечные приливы/отливы — настолько незначительны, что практически и не заметны.

Потому, без особого ограничения общности, можно сказать, что Луна действует на Землю (и человека на ней, соотвтственно) независимо от своих фаз.

Источник

Почему муравьи — одни из самых сильных насекомых в мире?

Муравьи считаются одними из самых успешных созданий на нашей планете. Ведь какой еще вид живых существ может похвастаться тем, что они есть практически в каждом регионе? В мире насчитывается около 14 000 разновидностей муравьев и их можно встретить как во влажных лесах, так и в пустынях. Обычно ученые изучают только образ жизни этих крошечных созданий. В частности, их интересует муравьиная способность работать в команде. И очень редко исследователи интересуются строением их тела. А ведь если бы они провели тщательные исследования, то нам стало бы ясно, почему муравьи способны поднимать груз, который тяжелее их самих в 50 раз . Недавно изучением строения тела муравьев занялись японские ученые. Как и ожидалось, в ходе научной работы они смогли объяснить рекордную силу крошечных насекомых. Если коротко, то они так сильны, потому что не умеют летать.

Насколько сильны муравьи?

Секрет удивительной физической силы муравьев был раскрыт в научном журнале Frontiers in Zoology . Ученые считают, что успешность муравьев заключается не только в том, что они умеют работать в команде. Вдобавок к этому, они являются отличными строителями. При сооружении муравейников насекомым приходится перетаскивать на себе тяжелые для них ветки деревьев и другие строительные материалы. Учитывая, что масса тела одного муравья равняется 1-150 миллиграммам а ветки весят в десятки раз больше, физические возможности насекомых удивляют.

В ходе научной работы исследователи сделали рентгеновские снимки и создали трехмерные модели грудной клетки разных видов муравьев. Если вы посмотрите на фотографию муравья, заметите, что его тело состоит из трех частей. Грудная клетка — это часть, которая идет сразу же после головы. В ходе изучения строения этого сегмента тела выяснилось, что в отличие от других насекомых, в организмах муравьев есть больше места для мышц. Это обусловлено тем, что у них нет крыльев. Важно отметить, что хорошей мускулатурой обладают только рабочие муравьи. Особи с крыльями едва ли могут помериться с ними силами и выиграть.

О самых сильных животных нашей планеты можно почитать в этом материале

Предки муравьев

По словам японского исследователя Эвана Экономо (Evan Economo), рабочие муравьи произошли от летающих насекомых. У их предков было сложное строение тела. В частности, 50% объема их грудной клетки занимали мышцы, необходимые для движения крыльев. Из-за этого другие группы мышц, необходимые для движений головы, ног, живота и других частей тела, были прижаты к стенкам тела и не могли работать в полную силу.

Но в ходе эволюции некоторые виды насекомых лишились крыльев и возникли рабочие муравьи. Пространство внутри их грудной клетки стало более открытым и находящиеся внутри мышцы смогли в полной мере расшириться и раскрыли весь свой потенциал. Сканирование тела муравьев показало, что внутри их грудной клетки есть три группы мышц. По словам автора научной работы Кристиана Петерса (Christian Peeters), они расположены в небольшом пространстве в идеальном соотношении. В ходе эволюции они явно увеличились в объеме и позволили насекомым поднимать большие грузы.

Во время исследования ученые также изучили строение тела бескрылых ос, у которых тоже были крылатые предки. Но на потерю возможности летать они отреагировали иначе. В то время как муравьи живут группами, осы предпочитают жить в одиночестве. При этом они не могут похвастаться такой же физической силой, как у муравьев. С чем это связано, ученым пока не ясно. Есть большая вероятность, что у муравьев хорошо развиты не только мышцы внутри грудного отдела. В ходе следующих научных работ ученые намерены изучить строение остальных сегментов их тела. Особое внимание они хотят уделить конструкции их челюсти и ног. В общем, изучение муравьев идет полным ходом и скоро мы узнаем о них еще больше интересных подробностей.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал . Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!

На тему муравьев у меня есть еще одна статья. В ней я рассказал о муравьях-бульдогах ( Myrmecia pilosula ), которые считаются самыми опасными на нашей планете. Их укусы очень болезненны, а когда они нападают на животных, пускают в их кровь ядовитые вещества. Если верить статистике, в Тасмании от укусов этих муравьев ежегодно погибает больше людей, чем от нападений пауков и змей. В общем, это удивительные создания и материал о них я рекомендую прочитать прямо сейчас.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать /наука, история, политика, творчество/

Красные муравьи балансируют с семенами мимозы. Остров Ява, Индонезия. Автор фото: Eko Adiyanto / Caters News

Недавно мы с вами удивлялись как это Ученые доказали, что муравьи считают свои шаги и что у муравьев бывает СПИРАЛЬ СМЕРТИ. Давайте продолжим муравьиную тему.

Запасаясь провиантом, эти ребята поднимают тяжести, во много раз превышающие их собственный вес. Для большинства из нас поднятие тяжестей в тренажерном зале — удовольствие и/или способ повысить самооценку. Но для индонезийских муравьев, запечатлённых на данных снимках, это вторая натура.

Набив рты семенами кустов мимозы, муравьи безостановочно тащат в свои гнёзда непосильные, казалось бы, грузы, дабы обеспечить питание для себя и своих сородичей.

Фото 2.

Красные муравьи балансируют с семенами мимозы. Остров Ява, Индонезия. Автор фото: Eko Adiyanto / Caters New

Словно желая похвастаться перед камерой, эти труженики порой выстраивают такие трёхуровневые пирамиды, которые посрамили бы даже самых крутых силачей-акробатов.

Примечательно также их бесстрашие перед лицом опасности: столкнувшись с большим белым пауком, муравьи, похоже, не собираются сдаваться и готовятся дать врагу достойный отпор.

Фото 3.

Красные муравьи балансируют с семенами мимозы. Остров Ява, Индонезия. Автор фото: Eko Adiyanto / Caters New

Хотя все эти чудеса трудно разглядеть невооруженным глазом, Эко Адийанто (Eko Adiyanto), 43-летний индонезийский фотограф из провинции Западная Ява, сумел-таки запечатлеть их, максимально приблизившись к насекомым и используя технику макрофотосъёмки.

Эко рассказывает: «Мне нравится макросъемка, хотя она сложна и требует определённого мастерства. Зато в случае успеха вы испытаете огромное удовлетворение. Муравьи так малы! Просто невероятно, что их крошечные тела столь сильны и энергичны.
Рядом с моим домом обитает множество различных насекомых, и все они по-своему уникальны. Я использую макросъемку, чтобы лучше изучить их повадки.

Фото 4.

Красные муравьи балансируют с семенами мимозы. Остров Ява, Индонезия. Автор фото: Eko Adiyanto / Caters New

Результаты впечатляют — особенно, когда красные муравьи начинают исполнять „на камеру“ трюки, скрытые от невооруженного глаза».

Фото 5.

Красные муравьи балансируют с семенами мимозы. Остров Ява, Индонезия. Автор фото: Eko Adiyanto / Caters New

Ещё в школах ученикам рассказывают, что муравьи могут поднимать груз больше собственного веса в 10 раз больше их собственной массы. Но как оказалось, и это не предел — по мере изучения муравьев выясняются все более и более впечатляющие факты об их способностях…

Сколько весит муравей и все муравьи вообще?

Самые легкие муравьи — фараоновы, всем известные домашние вредители, и некоторые виды тропических муравьев, такие же мелкие. Масса муравья из касты рабочих у этих видов составляет 1-2 миллиграмма.

А одни из самых крупных видов муравьев — это южноамериканский муравей-пуля и африканские бродячие муравьи. У первых рабочий муравей весит до 90 миллиграммов, а у вторых матка в период оседлой жизни старательно полнеет и может весить до 10 граммов!

В это время такая матка может откладывать до 120 тысяч яиц каждый день, что тоже является одним из рекордов не только у насекомых, но и среди других животных вообще. Кроме того, и муравей-пуля и бродячие муравьи (сиафу) являются одними из самых опасных в мире.

Получается, что одна матка бродячего муравья весит столько же, сколько весит 200-700 рабочих особей. Хотя имеются виды — например, прыгающие муравьи — у которых матки от рабочих муравьев практически не отличаются ни по размерам, ни по массе. Но у этих муравьев есть множество других отличительных черт. Например, у них могут размножаться даже простые рабочие муравьи.

Самые крупные жившие на Земле муравьи имели длину тела до 7 см у маток. Если экстраполировать их массу, получится, что такие монстры весили около 20 граммов.

Вообще, муравьи столь широко распространены и так многочисленны, что их общая масса на планете больше, чем у любой другой группы насекомых. По подсчетам ученых, все муравьи на Земле весят приблизительно столько же, сколько весят все люди — около одного миллиарда тонн. При этом на каждого человека приходится примерно 10 миллионов муравьев.

Но в муравьях интересно даже не то, сколько они весят, но их способности поднимать очень тяжелые по сравнению с весом их тела предметы.

Какой вес поднимает муравей?

Сегодня проверено, что в среднем муравей поднимает вес, в 50 раз превышающий его собственный — например, до 100 мг переносит каждый рабочий муравей-листорез. Зная, сколько весит муравей, можно посчитать, на что он способен, как тяжелоатлет.

Интересно, что у муравьев-листорезов солдаты весят в несколько десятков раз больше обычных рабочих, а матка — в 700 раз! Естественно, что у этого вида солдаты появляются только в тех муравейниках, численность которых переваливает за 100 тысяч особей — меньшему количеству рабочих тяжело прокормить такую армию.

В принципе, солдат этого вида может поставить и более выдающийся рекорд, однако никогда этого не делает: его задача не носить грузы, а защищать «грузчиков».

Если бы человек мог поднимать вес в таких же пропорциях, как это делают муравьи, то легко выжимал бы над головой штангу до 5 тонн. То есть, сила муравья превосходит таковую у человека примерно в 25 раз. Как остроумно подсчитали математики, для переноса взрослого человека потребуется около миллиона муравьев, а для переноса кружки пива — около 10 тысяч. Конечно же, результаты таких замеров зависят от вида муравья и того, сколько каждый из них весит.

Разумеется, чем меньше муравей, тем меньшую массу он поднимает. Однако отношение поднимаемого веса к массе самого муравья при уменьшении размеров насекомого растет.

При совместном переносе тяжестей способности муравьев ещё больше возрастают. Во время лабораторных экспериментов муравей в одиночку развивал мощность в 24.2 эрг/сек, а два муравья вместе развивали мощность в 63,2 эрг/сек. То есть муравей может поднять в сотрудничестве с товарищем столько, сколько не поднимают они оба самостоятельно вместе взятые.

Почему же муравьи такие сильные?

Надо сказать, что так сильны не только муравьи: в целом все насекомые могут развивать очень большую мощность. Те же блохи очень быстро толкают свое тело на расстояние, в 150 раз превышающее длину их тела. А жуки-скарабеи могут поднимать вес, превышающий их массу тела в 850 раз. Перед такими способностями даже сила муравья кажется не такой большой.

Причина таких феноменальных способностей муравьев и вообще насекомых уже давно объяснена учеными. В животном мире существует закон, согласно которому при уменьшении геометрических размеров тела живого существа его масса уменьшается пропорционально длине тела в третьей степени, а площадь поперечного сечения мускул — пропорционально квадрату длины тела.

Немного сложно, но это значит, что у муравьев на единицу массы мускулы в 100 раз сильнее, чем у человека. И такая пропорция соблюдается и для других живых существ — ракообразных, рыб, млекопитающих. А дополнительно наружный скелет и несколько иная структура мышц вносят в эти расчеты свои надбавки.

В целом это не значит, что самый маленький муравей — самый сильный. Действительно, крошечный фараонов муравей поднимает вес, в большее количество раз превышающий вес, который поднимает гигантский бродячий муравей. Но абсолютная масса груза в случае с домашним вредителем меньше. Поэтому самый сильный муравей — как раз самый крупный.

Муравьиные способности

Однако сила муравьев определяется не только весом, который они могут поднять. Муравьи используют свои физические способности и в других направлениях.

Например, очень известны муравьиные мосты, которые организуют рабочие особи африканских кочевых муравьев для переноса личинок и матки через водные преграды. Несколько сотен муравьев захватывают тела друг друга так прочно, что по составленному мосту может перебежать на другую сторону ручья млекопитающее размером с кошку. Правда, ни одно животное не пробует этого делать — эти муравьи чрезвычайно опасны из-за своих болезненных укусов.

А те же муравьи-листорезы могут волочить за собой по земле груз весом в 30 раз больший массы их тела. Необходимость в этом может возникать, когда насекомое из-за нестандартного размера предмета не может поднять его над головой.

Интересно, что многие подобные способности муравьев особенно изобретательные представители Homo Sapiens научились использовать в своих целях.

Муравьи строят мост (видео)

Можно ли использовать «муравьиную силу»?

В Центральной Африке мощные челюсти муравьев используют для зашивания открытых ран на теле: два края раны прижимаются друг к другу и к ним, словно степлер, прикладывается головой разъяренный муравей. Насекомое сразу же сжимает челюсти и плотно сдавливает оба края кожи. Несколько таких муравьев — и шов готов. Важно только как можно скорее ножницами отрезать муравьиную голову: после этого челюсти уже не разожмутся.

Иногда в той же Африке туземцы добывают из муравейников вкусные семена и мелкие орехи, используя муравьев как собирателей. Однако туземцы в этом плане невероятно этичны — вместо взятых из муравейника запасов они оставляют насекомым куски вяленого мяса или фрукты. Они знают, что если природу не грабить, но поровну делиться с ней, она отблагодарит многократно.

Вот тут подробнее, что это за САМЫЙ БОЛЬШОЙ МУРАВЕЙ В МИРЕ

Вот несколько интересных фактов о муравьях:

1. Муравьи — один из самых старых существующих видов насекомых на Земле. Были найдены окаменелости муравья возрастом более чем 100 миллионов лет.

2. Муравьи, которых вы видите сегодня, не очень отличны от муравьев, обитающих на Земле более чем 100 миллионов лет тому назад.

3. Муравьи почти всеядны и нападают на любую добычу, с которой могут совладать, не брезгуют они и мертвыми насекомыми.

4. В мире почти столько же видов муравьев (8800), сколько видов птиц (9000).

5. Рабочие муравьи, постоянно занятые «полезными» делами, спят очень мало — меньше пяти часов в сутки. Причем тратят все это время они не за один раз, а растягивают его на десятки маленьких периодов протяженностью около минуты. Так, в течение дня рабочий муравей может вздремнуть до 250 раз. Благодаря такому распорядку дня более 80% населения муравейника всегда бодрствуют, что помогает муравьиной колонии всегда быть готовой к неожиданностям.

6. Муравей может поднять груз приблизительно в 100 раз тяжелее собственного веса.

7. В Африке и Америке существуют так называемые воинственные муравьи, которые убивают все, что попадается на их пути, и от которых спасаются бегством даже львы.

8. В муравейнике действует своя система наказаний. К примеру, если здоровый муравей-фуражер (занимающийся поиском пищи) несколько раз подряд возвращается в муравейник ни с чем, его «казнят» — убивают и самого пускают на фураж. Любопытно, что совершенно по-другому поступают муравьи с теми, кто потерял трудоспособность в результате увечья. Их кормят до тех пор, пока те в состоянии просить еду, то есть постукивать усиками по определенным участкам головы здорового муравья.

9. Муравьи — активные хищники, но вместе с тем они держат и «домашний скот». В его роли выступает тля, причем поедают муравьи не только ее саму, но и ее выделения. Это не является формой паразитизма, поскольку без муравьиной заботы тля погибает гораздо раньше от других хищников. Муравьи пасут тлей на близрастущих растениях, оберегают их. И по первому требованию тля выделяет им излишки нектара. Чтобы «выдоить» тлю, муравей щекочет усиками ее брюшко.

10. Не все муравьи столь трудолюбивы, как это принято считать. Наблюдения показали, что 80% муравьев занимаются общественно полезной работой — чистят жилище, собирают корм; зато остальные — бьют баклуши. Ситуация не изменилась даже после того, как ученые убрали часть «работающих» муравьев. У оставшихся «трудяг» деятельность закипела с удвоенной силой, а бездельники так и остались не у дел. Возможным объяснением столь странного поведения последних может служить либо их преклонный возраст, либо патологическая лень.

Источник