Physiologische Veränderungen, die notwendig sind, um die Größe eines Insekts zu vergrößern und gleichzeitig einen Katapult-Sprungmechanismus und ein Sprung-/Körper-Verhältnis beizubehalten?

Ich verstehe, dass man nicht einfach die kleinsten Kreaturen auf die Größe der Megafauna skaliert, ohne grundlegende physiologische Einschränkungen wie unter anderem das Quadrat/Würfel-Gesetz zu verletzen; Was müsste also geschehen, um eine Heuschrecke auf die relative Größe eines Grizzlybären (in Bezug auf den 3D-Raum) zu vergrößern und ihr Katapult-Sprungsystem zu erhalten?

Das einzige, was in Bezug auf „Heuschrecke oder Grille“ übrig bleiben muss, ist das Katapult-Sprungsystem und vorzugsweise ein beängstigendes insektenartiges Aussehen. Es muss überhaupt nicht wie unsere Startgeschöpfe aussehen.

  • Höherer Sauerstoffgehalt in der Luft?
  • Stabilerer Körperbau (d. h. dickerer Panzer? Andere Materialien? Breitere Gelenke/Beine?)
  • Vogelknochenartige Anpassung von Gewicht an Leistung? Oder ist dies bei dem Spiel im Katapultsystem mit meist langsam zuckenden Muskeln irrelevant?

Ich versuche, eine Kreatur zu durchdenken, die auf Springen und Mechanorezeption angewiesen ist, um Beute zu jagen, und die etwas beängstigend anzusehen ist.

Sie haben hier ein Problem, es ist, dass das Quadrat / Würfel-Gesetz weniger eine "grundlegende physiologische Einschränkung" als eine grundlegende physikalische Einschränkung ist. Keine physiologischen Änderungen geben Ihnen das gleiche "Sprung / Körper" -Verhältnis" .
@Pelinore was ist das square/cube lawim Kontext? Die rein mechanischen Dinge skalieren sehr gut linear, so erhalten Sie Ihre Brücken, während Sie nur den Druckmodul eines kleinen Stahlwürfels messen.
@ Adrian nein, sie skalieren wirklich nicht linear, versuche, eine Ameise aus 100 Fuß fallen zu lassen, versuche jetzt, eine perfekt skalierte, aber riesige 1-Tonnen-Ameise aus derselben Höhe fallen zu lassen, jetzt sag mir, diese Dinge skalieren wieder gut.
@Pelinore können Sie Zitate angeben, die diese Gesetze dokumentieren? Oder ist es nur die Tatsache, dass noch niemand eine „riesige 1-Tonnen-Ameise“ beobachtet hat, damit wir etwas mit der Hand hineinwinken können?
@AdrianColomitchi Das sollten Sie aus der Sekundarschule wissen, googlen Sie es
@AdrianColomitchi Es ist ein ziemlich einfaches Gesetz. Die Querschnittsfläche eines Muskels wird quadriert, was proportional zur Kraft ist. Das Gewicht, das es heben muss, wird gewürfelt (Volumen), weil echte Dinge nicht rein 2D sind. Also quadrieren Sie Ihre Kraft und würfeln Sie das Gewicht, das Sie heben müssen. Wenn Sie also die Größe erhöhen, wird das Gewicht natürlich schneller zunehmen als Ihre Kraft und alle kraftbezogenen Verhältnisse verringern.
@Shadowzee danke, eine sachdienliche Antwort.
@Pelinore Du hast recht. Lassen Sie einen Floh von einem Gebäude fallen, seine eigene Endgeschwindigkeit lässt ihn unversehrt. Gib einen Grizzly ab... naja. Aber was wäre, wenn sich die Kreatur dazu entwickeln würde, ziemlich tief auf den Boden zu springen – wie ein langer Sprung – und durch ihre Trägheit zu rollen? Im Wesentlichen seine Beute wie ein Komet treffen? Ungeachtet dessen, dass eine Krafterzeugung erforderlich ist, würde dies nicht Verzögerungs- und Aufprallverletzungen lösen?
Nein, funktioniert einfach nicht, sorry, siehe @Shadowzees Zusammenfassung des Quadratwürfelgesetzes, je größer es wird, desto mehr Muskeln braucht es, um die gleiche Sprungweite zu erreichen (Hinweis: Die gleiche Distanz proportional zu seiner Körpergröße ist weiter als das) & je mehr Muskeln es hat, desto größer wird es, selbst die exotischsten Materialien werden nicht ausreichen, um das vollständig zu umgehen.
Sie können mit der Umgebung spielen (Dinge wie Luftdichte, Schwerkraft, Planetendrehung, um der Schwerkraft entgegenzuwirken usw.), aber diese Dinge funktionieren alle gleichermaßen für jedes andere Tier, sodass seine Sprungfähigkeit dann zu nichts Besonderem wird Es gibt keinen wirklichen Weg daran vorbei ... außer Handwavium, das aus dem allerweichsten Science-Fiction-Erz abgebaut wird, ist im Wesentlichen Ihre einzige Option, nur zu sagen, "es ist magisch".
@Pelinore Nope just won't work, sorryIch bin nicht ganz überzeugt - es ist zu einfach. Die Kraft mag proportional zur Muskelfläche sein, aber die Distanz/Höhe des Sprungs ist proportional zur Energie = mechanische Arbeit der Muskeln. Was zufällig proportional zur Kraftgliedlänge ist - dh es dauert länger, den Sprung auszuführen (Beschleunigung auf die Endgeschwindigkeit). Arbeite also ~ quadratisch linear => zurück in kubisch. Unter der Annahme der gleichen durchschnittlichen Körperdichte sollte das Ergebnis die Proportionalität beibehalten. Es können andere Dinge im Spiel sein.

Antworten (1)

Ich würde mit:

  1. ein zusammengesetztes Exoskelett - Schichten aus hochdruckfesten Materialien zwischen Schichten aus elastischen Materialien; oder hochelastisch bei Kompression und hoher Zug wird dasselbe tun - ist etwas, das elastisch und diffusiv sein muss (die Energie / Spannung über einen höheren Bereich verteilen) genug, um die Start- / Landungsstöße zu mildern und gleichzeitig so viel Energie zu erhalten / umzuwandeln wie möglich (z. B. bei der Landung etwas Energie zurückgewinnen, die für den nächsten Sprung benötigt wird).
    Zwei YouTube-Down-to-Earth-Engineering-Clips, die sich mit Verbundwerkstoffen für Härtung und Elastizität befassen: Glasfaserverstärkung und Kernverbundwerkstoffe

  2. elastische und zähe "Sehnen", die es ermöglichen, mechanische Energie zu speichern , die beim Sprung verwendet - und möglicherweise über einen längeren Zeitraum wieder aufgefüllt werden kann. Das heißt, es wäre einfacher, wenn die Kreatur nicht wie ein Känguru hüpft, sondern sich etwas Zeit nimmt, um sich auf den Sprung vorzubereiten (wie es Heuschrecken tun).

Physiologische Veränderungen, die notwendig sind, um die Größe eines Insekts zu vergrößern und gleichzeitig einen Katapult-Sprungmechanismus und ein Sprung-/Körper-Verhältnis beizubehalten?
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