世界上力氣最大的昆蟲(chóng)
世界上力氣最大的昆蟲(chóng)
螞蟻看起來(lái)弱小無(wú)比,然而據(jù)力學(xué)家測(cè)定,一只螞蟻能夠舉起超過(guò)自身體重400倍的東西,還能夠拖運(yùn)超過(guò)自身體重1700倍的物體,堪稱(chēng)世界上力氣最大的昆蟲(chóng)。知道為什么嗎?讓小編為你介紹一下吧。
螞蟻的外形特征
螞蟻有21亞科283屬(主流沿用的是16亞科的分類(lèi)系統(tǒng)和21亞科的系統(tǒng)相比,新的系統(tǒng)從猛蟻(ponerine)中分出了若干亞科)。一般體形小,顏色有黑、褐、黃、紅等,體壁具彈性,且光滑或有微毛。口器咀嚼式,上顎發(fā)達(dá)。觸角膝狀,柄節(jié)很長(zhǎng),末端2~3節(jié)膨大,全觸角分4~13節(jié)。腹部呈結(jié)狀。分有翅或無(wú)翅。前足的距離大,梳狀,為凈角器(清理觸角用)。
螞蟻的外部形態(tài)分頭、胸、腹三部分,有六條腿。螞蟻卵約0.5毫米長(zhǎng),呈不規(guī)則的橢圓形,乳白色,幼蟲(chóng)蠕蟲(chóng)狀半透明。工蟻體形細(xì)小,身體長(zhǎng)約2.8毫米,全身棕黃,單個(gè)螞蟻要細(xì)看才易發(fā)現(xiàn)。雄、雌蟻體都比較粗大。腹部肥胖,頭、胸棕黃色,腹部前半部棕黃色,后半部棕褐色。雄蟻體長(zhǎng)約5.5毫米。雌蟻體長(zhǎng)約6.2毫米。室內(nèi)環(huán)境常見(jiàn)的螞蟻有小黃家蟻等。
螞蟻的生活習(xí)性
螞蟻一般都會(huì)在地下筑巢,地下巢穴的規(guī)模非常大。它有著良好的排水、通風(fēng)措施。一般工蟻負(fù)責(zé)建造巢穴。而出入口大多是一個(gè)拱起的小土丘,像火山那樣中間有個(gè)洞。其次也有用來(lái)通風(fēng)的洞口,巢穴里的每個(gè)房間都有明確分類(lèi)。溫暖潮濕的土壤是它們的最?lèi)?ài)。它們通常生活在干燥的地區(qū),但鮮為人知的是,它們能勉強(qiáng)在水中存活兩個(gè)星期。
螞蟻的“神力”
科學(xué)家們作了大量的研究、分析,證明螞蟻體內(nèi)是一座微型動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù),每100克螞蟻能產(chǎn)生2929千焦(700千卡)的熱量??茖W(xué)工作者發(fā)現(xiàn),螞蟻腿部肌肉是一部高效率的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,這個(gè)“肌肉發(fā)動(dòng)機(jī)”又由幾十億臺(tái)微妙的“小發(fā)動(dòng)機(jī)”組成。所以,螞蟻能產(chǎn)生如此非凡超常的力量。螞蟻的“肌肉發(fā)動(dòng)機(jī)”使用的是一種特殊的“燃料”,是一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的含磷化合物,稱(chēng)為三磷酸腺苷,即ATP。在許多場(chǎng)合下,只要肌肉在活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一點(diǎn)兒酸性物質(zhì)(這種感覺(jué)就是我們平常說(shuō)的“胳膊酸了”)就能引起這種“燃料”的劇烈變化,這種變化能使肌肉蛋白的長(zhǎng)形分子在剎那間收縮起來(lái),產(chǎn)生巨大的力量。這種特殊的“燃料”不經(jīng)過(guò)燃燒就能把潛藏的能量直接釋放出來(lái),轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,加之不存在機(jī)械摩擦,所以幾乎沒(méi)有能量的損失。正因?yàn)槿绱?,螞蟻?ldquo;肌肉發(fā)動(dòng)機(jī)”的效率非常高,可高達(dá)80%以上,這就是“螞蟻大力士”的奧秘。
螞蟻為什么會(huì)有比自身大很多倍的力氣?螞蟻是動(dòng)物界的小動(dòng)物,可是它有很大的力氣。如果你稱(chēng)一下螞蟻的體重和它所搬運(yùn)物體的重量,你就會(huì)感到十分驚訝。它所舉起的重量,竟超過(guò)它的體重差不多有100倍。世界上從來(lái)沒(méi)有一個(gè)人能夠舉起超過(guò)他本身體重3倍的重量,從這個(gè)意義上說(shuō),螞蟻的力氣比人的力氣大得多了。這個(gè)大力士的力量是從哪里來(lái)的呢?看來(lái),這似乎是一個(gè)有趣的“謎”??茖W(xué)家進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究后,終于揭穿了這個(gè)“謎”。
原來(lái),螞蟻腳爪里的肌肉是一個(gè)效率非常高的“原動(dòng)機(jī)”,比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率還要高好幾倍,因此能產(chǎn)生相當(dāng)大的力量。我們知道,任何一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都需要有一定的燃料,如汽油、柴油、煤油或其他重油。但是,供給“肌肉發(fā)動(dòng)機(jī)”的是一種特殊的燃料。這種“燃料”并不燃燒,卻同樣能夠把潛藏的能量釋放出來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。不燃燒也就沒(méi)有熱損失,效率自然就大大提高?;瘜W(xué)家們已經(jīng)知道了這種特殊“燃料”的成分,它是一種十分復(fù)雜的磷的化合物。這就是說(shuō),在螞蟻的腳爪里,藏有幾十億臺(tái)微妙的小電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。
這個(gè)發(fā)現(xiàn),激起了科學(xué)家們的一個(gè)強(qiáng)烈愿望——制造類(lèi)似的“人造肌肉發(fā)動(dòng)機(jī)”。從發(fā)展前途來(lái)看,如果把螞蟻腳爪那樣有力而靈巧的自動(dòng)設(shè)備用到技術(shù)上,那將會(huì)引起技術(shù)的根本變革,那時(shí)電梯、起重機(jī)和其他機(jī)器的面貌將煥然一新。我們用的起重機(jī)一般也是靠電動(dòng)機(jī)工作的,但是作功的效率比起螞蟻來(lái)可差遠(yuǎn)了。為什么呢?因?yàn)榛鹆Πl(fā)電要靠燒煤,使水變成蒸汽,蒸汽推動(dòng)葉輪,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這中間經(jīng)過(guò)了將化學(xué)能變?yōu)闊崮?,熱能變成機(jī)械能,機(jī)械能變成電能這么幾個(gè)過(guò)程。在這些過(guò)程中,燃燒所產(chǎn)生的熱能,有一部分白白地跑掉了,有一部分因?yàn)橐朔C(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力而消耗掉了,所以這種發(fā)動(dòng)機(jī)效率很低,只有30~40%。而螞蟻“發(fā)動(dòng)機(jī)”利用肌肉里的特殊“燃料”直接變成電能,損耗很少,所以效率很高。
人們從螞蟻“發(fā)動(dòng)機(jī)”中得到啟發(fā),制造出了一種將化學(xué)能直接變成電能的燃料電池。這種電池利用燃料進(jìn)行氧化還原反應(yīng)直接發(fā)電。它沒(méi)有燃燒過(guò)程,所以效率很高,達(dá)到70~90%。
所以,以后都不能小看了螞蟻哦!