سوال عجیب؛ کدامیک قوی‌تر است، مورچه یا فیل؟

گالیله، ستاره شناس و فیزیک‌دان مشهور دنیا حدود ۴۰۰ سال پیش این ایده را مطرح کرد که با بزرگ شدن شکل یک شی، حجم آن سریعتر از سطحش رشد می‌کند. یعنی مثلا اگر قد یک انسان دوبرابر شود، جرمش هشت برابر خواهد شد.

قانون مکعب مربع به توضیح این موضوع که چرا حیوانات بزرگ اغلب نسبت به وزن‌شان، ضعیف‌تر از حیوانات کوچک هستند کمک می‌کند. به بیان ساده، با افزایش اندازه حیوانات، جرمشان افزایش چشمگیری خواهد یافت و در نتیجه باید نیروی بیشتری صرف حجم‌شان شود. از همین رو، ۱۰ برابر شدن سایز یک فیل، به منزله افزایش ده برابری قدرتش نخواهد بود.

این اصل در مورد انسان‌ها نیز صادق است. کافی است نگاهی به ورزشکاران حرفه‌ای بیندازید: در مجموع ورزشکارانی که وزن کمتری دارند می‌توانند سریعتر بدوند و حرکات کششی را راحت‌تر از ورزشکاران سنگین وزن انجام می‌دهند؛ چرا که رقبای ریزنقش‌تر، قدرت کمتری را برای حمایت از وزن خود صرف می‌کنند.

راز موفقیت حشرات چیست؟

البته سبک بودن وزن روی پاها، راز قدرت فوق‌العاده حشرات نیست. پس چطور مورچه‌های برگ‌بُر می‌توانند تکه‌هایی از برگ که ۵۰ برابر خودشان وزن دارند را حمل کنند یا سوسک‌های کرگدنی اجسامی ۸۰ برابر وزن خودشان را بلند می‌کنند؟ جواب این سوال، به یکی از ویژگی‌های استثنایی و حیرت‌آور این موجودات و دیگر حشرات کوچک برمی‌گردد: اسکلت بیرونی آنها.

آدام هارت، حشره‌شناس و نویسنده کتاب "تعادل مرگبار: شکارچیان و مردم در یک دنیای شلوغ" به این نکته اشاره کرده که برخی از حیوانات برخلاف ما انسان‌ها که اسکلت‌مان در داخل بدنمان است، دارای اسکلت بیرونی هستند و این بدان معناست که بخش‌های سخت بدنشان، در بخش خارجی است و همین باعث می‌شود تا بدنشان فضای بیشتری برای عضلات داشته باشد. او ادامه داد:« بدن این دسته از موجوات، بیشتر توسط اسکلت خارجی محافظت می‌شود.» و بدین ترتیب عضلات آنها برای انجام فعالیت‌های سختی که حشره انجام می‌دهد، آزادی عمل بیشتری دارد.