Pourquoi les fourmis et autres insectes sont-ils si forts?

Observez les fourmis de près pendant n'importe quelle durée et vous assisterez à de remarquables exploits de force. De minuscules fourmis marchant en lignes peuvent transporter de la nourriture, des grains de sable et même de petits cailloux qui sont plusieurs fois de leur taille jusqu'à leurs colonies. Et ce n'est pas une illusion - les études montrent que les fourmis peuvent soulever des objets qui pèsent jusqu'à 50 fois leur propre poids corporel. 

Comment se peut-il?

La raison pour laquelle les fourmis - ou n'importe quel insecte d'ailleurs - sont si fortes réside dans sa petite taille. C'est de la physique, simple et simple. 

La physique de la force corporelle

Pour comprendre l'énorme force physique d'une fourmi, vous devez d'abord comprendre quelques principes physiques de base sur la façon dont la taille, la masse et la force sont liées:

• La force d'un muscle est proportionnelle à la surface de sa section transversale.
• La superficie est donc une mesure bidimensionnelle et elle est mesurée en fonction de la carré de sa longueur.
• La taille et la masse d'un animal, en revanche, sont déterminées par le volume. Le volume est une mesure tridimensionnelle et est calculé en multipliant trois dimensions. 

La clé ici est de reconnaître que le poids d'un animal est lié à son volume, qui est une mesure tridimensionnelle obtenue en calculant une mesure cubique. Mais la force d'un muscle, d'autre part, est une mesure bidimensionnelle, obtenue en multipliant seulement deux nombres, longueur par largeur. La différence ici est ce qui crée la différence de force relative entre les grands et les petits animaux.

Chez les animaux plus gros, le volume et la masse beaucoup plus élevés signifient que la force musculaire doit être beaucoup plus grande pour maintenir le même niveau de force par rapport au poids corporel. Chez les animaux plus gros, les muscles ont également la charge supplémentaire de déplacer le plus grand volume et la masse corporelle avec l'objet soulevé..

Une petite fourmi ou un autre insecte a un avantage de force en raison du plus grand rapport de la surface au volume et à la masse. Les muscles d'une fourmi ont une charge assez faible nécessaire pour soulever son propre corps, laissant beaucoup de puissance musculaire pour déplacer d'autres objets.

À cela s'ajoute le fait que le corps d'un insecte est intrinsèquement léger par rapport à son volume par rapport à d'autres animaux. Structurellement, les insectes n'ont pas de squelette interne comme les animaux vertébrés, mais ont plutôt une coquille d'exosquelette dure. Sans le poids des os internes, le poids de l'insecte peut comprendre une plus grande quantité de muscle.

La fourmi n'est pas la championne de l'haltérophilie

Les fourmis sont les insectes que nous observons le plus souvent en soulevant des objets lourds, mais ils sont loin des membres les plus forts du monde des insectes. Le bousier (Onthophagus taurus) est connu pour soulever des poids jusqu'à 1 141 fois son propre poids corporel - une charge équivalente à un humain qui soulève environ 180 000 livres.