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世界上力氣最大的昆蟲

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世界上力氣最大的昆蟲

  螞蟻看起來弱小無比,然而據(jù)力學(xué)家測定,一只螞蟻能夠舉起超過自身體重400倍的東西,還能夠拖運超過自身體重1700倍的物體,堪稱世界上力氣最大的昆蟲。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??谄骶捉朗?,上顎發(fā)達(dá)。觸角膝狀,柄節(jié)很長,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,呈不規(guī)則的橢圓形,乳白色,幼蟲蠕蟲狀半透明。工蟻體形細(xì)小,身體長約2.8毫米,全身棕黃,單個螞蟻要細(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。雄蟻體長約5.5毫米。雌蟻體長約6.2毫米。室內(nèi)環(huán)境常見的螞蟻有小黃家蟻等。

  螞蟻的生活習(xí)性

  螞蟻一般都會在地下筑巢,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拱起的小土丘,像火山那樣中間有個洞。其次也有用來通風(fēng)的洞口,巢穴里的每個房間都有明確分類。溫暖潮濕的土壤是它們的最愛。它們通常生活在干燥的地區(qū),但鮮為人知的是,它們能勉強在水中存活兩個星期。

  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)是一座微型動物營養(yǎng)寶庫,每100克螞蟻能產(chǎn)生2929千焦(700千卡)的熱量。科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn),螞蟻腿部肌肉是一部高效率的“發(fā)動機”,這個“肌肉發(fā)動機”又由幾十億臺微妙的“小發(fā)動機”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)動機”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,稱為三磷酸腺苷,即ATP。在許多場合下,只要肌肉在活動時產(chǎn)生一點兒酸性物質(zhì)(這種感覺就是我們平常說的“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形分子在剎那間收縮起來,產(chǎn)生巨大的力量。這種特殊的“燃料”不經(jīng)過燃燒就能把潛藏的能量直接釋放出來,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,加之不存在機械摩擦,所以幾乎沒有能量的損失。正因為如此,螞蟻的“肌肉發(fā)動機”的效率非常高,可高達(dá)80%以上,這就是“螞蟻大力士”的奧秘。

  螞蟻為什么會有比自身大很多倍的力氣?螞蟻是動物界的小動物,可是它有很大的力氣。如果你稱一下螞蟻的體重和它所搬運物體的重量,你就會感到十分驚訝。它所舉起的重量,竟超過它的體重差不多有100倍。世界上從來沒有一個人能夠舉起超過他本身體重3倍的重量,從這個意義上說,螞蟻的力氣比人的力氣大得多了。這個大力士的力量是從哪里來的呢?看來,這似乎是一個有趣的“謎”。科學(xué)家進行了大量實驗研究后,終于揭穿了這個“謎”。

  原來,螞蟻腳爪里的肌肉是一個效率非常高的“原動機”,比航空發(fā)動機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,任何一臺發(fā)動機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)動機”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轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。不燃燒也就沒有熱損失,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,在螞蟻的腳爪里,藏有幾十億臺微妙的小電動機作為動力。

  這個發(fā)現(xiàn),激起了科學(xué)家們的一個強烈愿望——制造類似的“人造肌肉發(fā)動機”。從發(fā)展前途來看,如果把螞蟻腳爪那樣有力而靈巧的自動設(shè)備用到技術(shù)上,那將會引起技術(shù)的根本變革,那時電梯、起重機和其他機器的面貌將煥然一新。我們用的起重機一般也是靠電動機工作的,但是作功的效率比起螞蟻來可差遠(yuǎn)了。為什么呢?因為火力發(fā)電要靠燒煤,使水變成蒸汽,蒸汽推動葉輪,帶動發(fā)電機發(fā)電。這中間經(jīng)過了將化學(xué)能變?yōu)闊崮?,熱能變成機械能,機械能變成電能這么幾個過程。在這些過程中,燃燒所產(chǎn)生的熱能,有一部分白白地跑掉了,有一部分因為要克服機械轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的摩擦力而消耗掉了,所以這種發(fā)動機效率很低,只有30~40%。而螞蟻“發(fā)動機”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)動機”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行氧化還原反應(yīng)直接發(fā)電。它沒有燃燒過程,所以效率很高,達(dá)到70~90%。

  所以,以后都不能小看了螞蟻哦!

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