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马。 |
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蚂蚁。 |
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大象。 |
在人类中,举重运动员可以说是最强壮的人群之一,他们最多可以举起相当于自身体重数倍的重量。而在大自然中,人类并非最强壮的生物,许多动物都表现出了超乎常人意料的惊人力量,有的甚至能够举起自身体重上千倍的重物。
马匹运输古已有之
在动物王国,有很多生物都拥有令人震惊的力量,这种力量远远超过人类。以负重为例,在漫长的历史中,人类始终利用动物运输重物。西方人从石器时代开始,就用马运输货物。研究显示,轻型马的负重不应超过其自身体重的20%,但是重型马的负重能力则很强。
通过选择体形巨大的马进行优良育种,人类培育了夏尔马和克莱兹代尔马等重型马。这些重型马又被称为“挽马”,因为它们拥有超强的拉力。这些马匹将我们拖入工业时代,它们拖拽过货运马车、驳船甚至早期火车。事实上,当蒸汽机出现时,人们也以马的牵引力进行衡量。
苏格兰工程师瓦特曾在啤酒厂的磨坊石使用马匹进行试验,并由此推出了“马力”的概念。他计算发现,1匹马在1分钟内可以将重达15吨的重物送到25厘米高的位置。现在,马力已经成为发动机动力的标准单位。
夏尔马与其他马拥有相同的肌肉骨骼结构,然而它们后腿结合更紧密,这让它们双腿分开时能够发挥出更大的力量。为此,夏尔马可轻松拉动相当于自身2倍体重的货物。
大象负重能力惊人
数千年来,亚洲象始终被用于运送人和货物,它们是伐木行业的主要运输力量。在斯里兰卡,亚洲象每天可运送3~4吨重的木材。科学家们对亚洲象进行的多项测试显示,纯粹从负重方面计算,大象可能是世界上最强壮的动物。
多数哺乳动物的骨骼大约占全身重量的10%,但大象的骨骼却占自身体重近20%。这意味着它们拥有更坚韧的骨架。此外,大象直筒型的四肢可让它们更好地抵御向下压的力量,除了可支撑起自身体重外,还能负载更多重量。象鼻的力量同样惊人,它没有骨头或软骨,而是由15万束肌纤维组成。象鼻有很多用途,比如帮助大象远距离沟通、够取嫩枝、建立社交联系以及举重等。
大象能够举起的最大重量目前还不清楚。但是只用鼻子,壮硕的公象就可以举起重达300千克的巨大原木。非洲象比亚洲象体形更大,它们的力量可能更强。
蚂蚁体形小力量反而更强
按照体形与力量对比,世界上最强壮的动物可能是那些体形更小的动物。其中,蚂蚁在动物世界被称为“大力士”。
根据种类不同,蚂蚁可举起相当于自身体重10~50倍的重物。剑桥大学的研究人员曾发现一只亚洲织叶蚁举起自身体重100倍的重物。与人类依靠强壮的背部肌肉、大象使用它们的鼻子不同,蚂蚁依靠它们强大的下颚骨举起重物。陷阱颚蚁的下颚骨上拥有非常强大的肌肉,如果它们将下颚抵在地面上,甚至可将自己弹射到空中。
其他举重高手还包括昆虫,比如长戟大兜虫,它拥有超人般的力量,可举起相当于自身体重850倍的重物。屎壳郎可以举起相当于自身体重1141倍的重物。屎壳郎的强壮只有地螨能够与其媲美。研究人员在显微镜下发现,生活在森林土壤中、体重仅为100毫克的地螨,可举起相当于自身体重1180倍的重物,其爪可推动自身体重540倍的重物。
这些小型生物拥有超凡力量并非偶然。伽利略曾在《两种新科学》一书中指出,体形更小的动物反而更强壮,这可能取决于重量强度比。因为体形越大的动物肌肉越大,但它们的许多力量都被用于支撑自身体重,为此没有太多剩余力量举起额外负重。与之相反,小型生物不需太多力量支持自身体重,因此可以举起更多重量。
除此之外,还有许多生物因素也有利于小型动物。举例来说,动物体形越大,它们需要维持必要功能的能量越多,比如呼吸和血液循环等。而内部系统越简单、越紧凑,类似甲虫之类的小型动物就可以调用更多能量来加强骨骼。与软组织相比,骨骼的承重效果显然更好。