İnanılmaz bir şekilde, birkaç yıl öncesine kadar bir karıncanın ne kadar ağırlık taşıyabileceği konusunda hiçbir çalışma yapılmamıştı. Yüzlerce yıllık evrim boyunca geliştirilen bu hayvanların biyomekaniği, kendi vücut ağırlıklarından çok daha ağır yükleri kaldırmalarına izin verir.
İnsanlar her zaman karıncaların muazzam gücüne ilgi duymuştur. Yükü karıncanın bedeniyle kıyaslarsak hayvanlar aleminde bundan daha büyük bir kuvvetle var olmayacağını söyleyen Pliny'den (M.S. seviye.
Karıncalar neden bu kadar güçlü?
Hayvanların gücü bir dizi faktör tarafından belirlenir, kemikleri olan hayvanlarda eklemlerin direnci, kas kütlesi, vücut dengesi, stabilite ve kemik kütlesi gibi.
Böceklerin eklemleri omurgalılarınkinden çok farklıdır. Kemik iç iskeleti olan hayvanlar, eklem gibi hareket kısıtlılığı olan katı bileşenler kullanır.
Öte yandan, karıncaların diğer eklembacaklılar gibi eklemleri yoktur. Vücutlarının çeşitli bölümleri birbirine ve eklemlere bağlıdır. farklı geometrilere sahip ince membranlar sayesinde, böylece geniş bir hareket yelpazesine izin verirler.
Öte yandan bu hayvanların kasları çok yassı, genişlemiş ve implantasyon alanı çok daha geniştir. Bu özellikler, herhangi bir hayvanın taşıma kapasitesini önemli ölçüde artırır.
Tüm bu fiziksel özellikler sayesinde karıncalar çok fazla ağırlık kaldırabilirler. Örneğin, dergide yayınlanan bir makalede Biyomekanik Dergisi (2014), bir işçi karınca türünün bulunduğu bir görüntü gözlemlenmiştir. Oecophylla longinoda, yaklaşık 6 miligram ağırlığında, 7 gram ağırlığında ölü bir civcivi sürükler.
Bu örnek Oecophylla longinoda Ağırlığının 1200 katını kaldırmak zorunda kaldı.
Karıncaların temel parçalarından biri, Kaldırılan tüm ağırlığı desteklemekten sorumlu olan boyundur. Yük ağız ile kaldırılır ve bu gerilim boyun ve göğüs yoluyla kendilerini yere sabitleyebilen ve kaldırılan ağırlıktan dolayı yol vermeyen tarslara -böceklerin ayaklarına- dağıtılır.
Ancak maksimum yükü destekleyen boyun eklemidir. Son çalışmalar, bu eklemin anizotropik bir mekanik davranışa sahip olduğunu göstermektedir. Bu, kaldırılacak ağırlığa bağlı olarak kumaşların fiziksel özelliklerinin değiştiği anlamına gelir.
Bir karınca ne kadar ağırlık taşıyabilir?
Bugün, Bir karıncanın ne kadar ağırlık kaldırabileceğinin kesin bir cevabı yoktur. Kaldırılan ağırlık, türler gibi biyolojik koşullara ve aynı zamanda bir yükün desteklenmesi gereken farklı durumlara da bağlıdır.
Bu manada, karıncalar çok fazla yük taşıdıklarında bazı davranışları değiştirirler. Örneğin, ağırlık ne kadar yüksekse, enerji harcaması o kadar fazla olduğundan, bu böceklerin yürüme hızı o kadar yavaş olur. Bu nedenle karıncalar genellikle maksimum taşıma kapasitesini seçmezler.
Eğer yaparlarsa, eğim gibi aşılmaz engellerle karşılaşacaklardı. Aynı şekilde, maksimum ağırlıklarını taşırlarsa daha yavaş yürüyeceklerini bilirler, doğada tehlikeli bir şeydir.
Bu yüzden, bir karıncanın ne kadar ağırlık taşıyabileceğini bilmek zor çünkü açıkçası, asla mümkün olan en büyük ağırlığı almaz, sadece karınca yuvasına götürmek istediği malzemeyi reddetmeden kolayca hareket etmesine izin veren ağırlığı alır.
Deney yapmak imkansız olduğu için canlıda Karıncaların maksimum ağırlığı taşıdıkları yerde - taşımayacaklar - bazı araştırmacılar, karıncaların boyunlarının taşıma kapasitesini ölçmek için bir makine tasarladı.
Bir karınca tarafından kaldırılan maksimum ağırlık
Ohio Eyalet Üniversitesi tarafından gerçekleştirilen deneyde, Allegheny höyük karıncası (Formika eksectoids) bölgede çok yaygın olması ve ağırlık kaldırmasıyla tanınmaması nedeniyle. Taşıma kapasitesinin ortalama olduğunu söyleyebiliriz.
Deney sırasında ağrıdan kaçınmak için karıncalara tamamen anestezi uygulandı. Daha sonra, deney için tasarlanmış özel bir santrifüje yüzleri yukarı bakacak şekilde yerleştirildiler.
Bu makine kendi etrafında dönerek karıncaların boyun bölgesinde giderek daha fazla gerilim yaratıyordu. Uygulanan kuvvet, karıncaların ağırlığının 350 katını aştığında, boynu uzamaya, yani şekil değiştirmeye başladı.
Karıncanın ağırlığı 3.400 ila 5.000 kez aşıldığında, boyun sınırına ulaştı. Bu veriler, kendisi hakkında bilinmeyen bir karıncanın maksimum taşıma kapasitesinin, hayvanın ağırlığının 5000 katına kadar çıkabileceğini göstermektedir.
Bilim adamları bu verileri ortaya atsalar da doğadaki gerçek farklıdır. Ağırlık kaldırma yetenekleriyle tanınan ünlü yaprak kesen karıncaların yaptığı gözlemlere göre, yorulmadan rahatça yürümelerini sağlayacak doğru ağırlığı taşımaya çalışırlar.
Aslında, daha küçük boyutlu karıncaların, daha büyük olanlardan orantılı olarak daha fazla ağırlık taşıdıkları bulunmuştur. Ayrıca, bir ağırlık çok büyük olduğunda, birkaç adım atıp yürüyebilseler bile, onu kesmeye ve küçültmeye veya bırakmaya karar verirler.
Gördüğümüz gibi, karıncalar eklemlerine zarar verebilecekleri veya karınca yuvasına geri dönemeyecek kadar çok enerji harcayabilecekleri için güçlerini aşırı kullanmazlar. Ayrıca, bir karıncanın ne kadar ağırlığı kaldırabileceğini gerçekten bilmek için hala araştırılacak çok şey var.
