Při pohledu na vzpěračské sportovce jsme ohromeni, jakou váhu dokážou zvednout. Příroda však stvořila zvířata, která předvádějí ještě úžasnější zázraky síly, a právě o nich fejetonista mluví BBC Země.
Paul Anderson byl jedním z nejsilnějších mužů v historii lidstva. Na zádech unesl osm lidí a jednou ranou dokázal prorazit dvě prkna skrz dvě prkna.
Anderson prý v roce 1957 zvedl na záda náklad o hmotnosti 2,8 tuny. Nějakou dobu byl tento úspěch považován za světový rekord, ale později byl anulován kvůli nedostatku důkazů.
Přestože se někteří sportovci dostali docela blízko, nikomu se nepodařilo překonat Andersonův rekord. Alespoň u člověka.
- Nejostřejší noční vidění? Ne, kočka ne
- Jaké je nejchlupatější zvíře na světě?
- Nejjedovatější tvor na planetě Zemi
- Které zvíře je nejsmrtelnější lovec na Zemi?
Přesto jsou v přírodě další živí tvorové, kteří se mohou pochlubit pozoruhodnou silou.
Lidé používají k přepravě různého zboží smečková zvířata již velmi dlouho.
Na Západě byl tento způsob přepravy těžkých předmětů po nerovném terénu znám již v době kamenné.
Studie z roku 2008 uvádí, že koně lehkých plemen by měli nést zátěž maximálně 20 % své tělesné hmotnosti. Ale těžcí koně byli speciálně vyšlechtěni za účelem využití jejich síly.
Selekcí vznikla plemena jako Shire a Clydesdale. Kvůli jejich úžasné tažné síle se těmto koním říká tažní koně.
Hráli významnou roli v průmyslové revoluci, nejprve táhli vozíky a vagóny a poté čluny a vagóny převážející materiál na stavbu železnic.
A i když se objevily parní stroje, jejich síla byla přirovnávána k tažné síle koně.
Koncept „koňské síly“ vymyslel skotský inženýr James Watt při pozorování koně pracujícího v pivovarském mlýně. Spočítal, že za minutu kůň zvedne břemeno o hmotnosti 15 tun do výšky 30 cm.
Někteří se domnívají, že průměrný kůň je stále méně výkonný, ale autoři studie z roku 1993 tzv Koňská síla z koně dospěl k závěru, že Watt byl blízko pravdě.
Jaké to bylo?
Rychle, jednoduše a srozumitelně vysvětlíme, co se stalo, proč je to důležité a co se bude dít dál.
Konec příběhu Reklama podcastů
Ať je to jak chce, tato měrná jednotka se uchytila a stále se používá k indikaci výkonu motoru.
V některých tradičních pivovarech stále fungují těžké nákladní vozy, které tahají vozíky; Navíc je mají turisté velmi rádi. Jejich práce je využívána i v lesnictví, protože škodí životnímu prostředí mnohem méně než těžká technika.
„Shirové mají stejnou kostru a svalovou strukturu jako všichni ostatní koně,“ říká Angela Whiteway ze Shire Horse Society, Market Harborough, UK.
„Předpokládá se však, že pokud má kůň zadní nohy blíže k sobě, může jejich sílu využívat efektivněji než kůň s roztaženými zadními nohami,“ vysvětluje.
Věří se, že pracující shirští koně jsou schopni snadno utáhnout zátěž dvojnásobku své tělesné hmotnosti, řekl Whiteway.
To znamená, že průměrný tunový kůň utáhne dvě tuny nákladu.
To je působivé, ale jiná zvířata jsou schopná ještě víc.
Na východě se asijští sloni používají k přepravě lidí a zboží již několik tisíciletí.
Historicky hráli velmi důležitou roli v těžebním průmyslu, pomáhali přepravovat těžké kmeny hustou džunglí.
Podle Organizace OSN pro výživu a zemědělství přepraví průměrný dřevorubecký slon na Srí Lance 3 až 4 tuny dřeva denně.
John Hutchinson z Royal Veterinary College v Londýně studoval, jak se asijský slon pohybuje. Věří, že jeho síla je způsobena několika vlastnostmi.
U mnoha zvířat nepřesahuje kosterní hmota 10 % tělesné hmotnosti, ale u slonů toto číslo dosahuje 20 %. To znamená, že jejich kostra je vysoce odolná.
Končetiny slonů jsou navíc podle Hutchinsona rovné, což jim umožňuje odolávat gravitační síle a slouží jako spolehlivá opora nejen slonímu tělu, ale i jeho zátěži.
Sloni mají také tak unikátní orgán, jakým je chobot. Nejsou zde žádné kosti ani chrupavky, ale existuje až 150 000 svazků svalových vláken.
Toto všestranné zařízení pomáhá slonům komunikovat na dálku, trhat jednotlivé větve ze stromů, udržovat sociální spojení a zvedat těžká břemena.
Stejně jako u rekordů lidské síly je určení maximální hmotnosti zvednuté slonem obtížné. Předpokládá se však, že velký dospělý samec je schopen zvednout až 300 kg pouze pomocí svého trupu.
Afričtí sloni váží v průměru o tunu více než asijští sloni, a proto mohou být ještě silnější.
Pokud vezmeme v úvahu pouze hmotnost zvedaného nákladu, mohou si sloni snadno činit nárok na titul nejsilnějších zvířat na planetě. Je jasné, že jejich velikost je také velmi velká.
Ve skutečnosti mohou být nejsilnější zvířata nejmenší.
Mravenci jsou již dlouho známí jako přední vzpěrači živočišné říše. Schopnosti se u jednotlivých druhů liší, ale některé dokážou zvednout 10 až 50násobek své tělesné hmotnosti.
V roce 2010 se vědcům z University of Cambridge podařilo vyfotografovat asijského krejčího mravence, jak zvedá zátěž 100násobku své tělesné hmotnosti.
Zatímco lidé spoléhají na sílu svých zádových svalů a sloni na svůj chobot, mravenci používají své silné čelisti ke zvedání závaží.
Mravenec rodu Odontomachus má čelistní svaly tak silné, že dokáže vyletět do vzduchu pouhým ostrým sevřením čelistí a jejich odtlačením od země.
Další skupina hmyzu, brouci, mají také talent na zvedání břemen.
Od hmyzu pojmenovaného po starověkém řeckém polobohu Herkulovi by se dalo čekat hrdinskou sílu.
Rozšířený mýtus, že brouk Hercules (Dynastes hercules) dokáže zvednout břemeno 850krát větší, než je jeho tělesná hmotnost, je však stejně neprokázaný jako záznam Poula Andersona zmíněný na začátku tohoto článku.
Brouk Herkules patří do skupiny hmyzu známého jako nosorožci. Expert na studium pohybu zvířat Roger Crum z University of Colorado v Boulderu se rozhodl zjistit pravdu a provedl experiment, na kterém se podílel jiný druh nosorožce.
Zjistil, že dokážou unést náklad do 100násobku své tělesné hmotnosti.
V roce 2010 přešel titul nejsilnějšího brouka světa na jiný druh.
Je známo, že mnoho vynikajících sportovců z lidské rasy muselo žít ve velmi skromných podmínkách, než se stali slavnými.
Totéž lze říci o broukovi zvaném volský brouk (Onthophagus taurus). Jeho stanoviště je neatraktivní – je to hnůj.
Tento brouk však dokáže zvednout 1141násobek své tělesné hmotnosti.
Rob Knell z Queen Mary University of London objevil tuto schopnost hnojníků při studiu jejich reprodukčních taktik.
Samci používají své rohy k boji se soupeři a vyhánějí je z tunelů pryč od samic.
Vzhledem ke své tělesné velikosti může hnojník konkurovat pouze roztoči oribatid (Archegozetes longisetosus), mikroskopickému hmyzu vážícímu pouhých 100 mcg, který žije v lesní půdě.
V roce 2007 vědci zjistili, že dokáže udržet 1180násobek své tělesné hmotnosti a pomocí nohou přitáhnout 540násobek své tělesné hmotnosti.
Pozoruhodnou sílu těchto drobných tvorů lze snadno vysvětlit z hlediska fyziky.
Galileo Galilei, průkopník v mnoha oblastech vědění, napsal ve své knize „Dvě nové vědy“, vydané v roce 1638, že malá zvířata jsou proporcionálně silnější a odolnější než velká, a měl pravdu. Všechno je to o poměru síly k hmotnosti.
Velké zvíře má více svalů, ale značná část jeho síly je vynaložena na udržení vlastní hmotnosti a málo zbývá na zvedání dalších břemen.
Drobná stvoření mají na druhou stranu velmi lehká těla, takže svou zbývající sílu mohou využít ke zvedání těžkých předmětů.
Ve prospěch malých zvířat navíc hrají i některé biologické faktory. Například čím větší zvíře, tím více energie potřebuje k udržení tělesných funkcí, jako je dýchání a krevní oběh.
Zároveň může malý hmyz, jako jsou brouci, strávit více energie z potravy budováním silných exoskeletů, které podporují hmotu lépe než měkké tkáně.
To znamená, že pokud se hmyz, který vykazuje neuvěřitelnou proporcionální sílu, zvětší na lidskou velikost, nebude schopen si zachovat své schopnosti.
Jak se zvyšuje, hmotnost mravence se zvýší na krychlový výkon, ale plocha jeho svalů (na které závisí síla) se zvýší pouze na čtvereční sílu.
“Mravenec zvětšený na velikost člověka bude velmi slabý, protože plocha průřezu jeho nohou se zvětší mnohem méně než objem jeho těla,” vysvětluje bioložka a komentátorka BBC Earth Claire Usher. “Nebude se moci ani postavit na nohy.”
„Nejhorší je, že nebude moci dýchat. Kyslík se do těla mravence dostává drobnými otvory zvanými spirakuly. Pokud je zvětšíte úměrně velikosti člověka, budou příliš malé na to, aby zajistily tělu dostatek kyslíku,“ dodává.
Tyto principy platí pro všechna zvířata, takže každý typ organismu je životaschopný pouze do určité velikosti.
„Ani King Kong, ani obří mravenci nemají nic společného s realitou,“ říká Asher.
Z toho můžeme usoudit, že nejsilnější zvířata žijící dnes na planetě nám dávají dobrou představu o rekordmanech, kteří kdy na Zemi existovali.
Naše planeta byla kdysi domovem tvorů mnohem větších než sloni. Ve srovnání s největším dinosaurem by se slon zdál jednoduše maličký.
Tato obrovská stvoření by však pravděpodobně nebyla schopna zvedat mnohem větší závaží, než dokážou moderní sloni.
Síla má zjevně své meze.
Číst originál tohoto článku v angličtině lze nalézt na webových stránkách BBC Země.
Vzpěrači zvedají působivá závaží, ale v přírodě jsou i jiná zvířata, která mohou vzpěrače zapojit do opasků. Paul Anderson mohl být jedním z nejsilnějších mužů, kteří žili na Zemi. Na hrbu dokázal unést osm lidí nebo jednou ranou prorazit hřebík přes dvě prkna. V roce 1957 prý Anderson zvedl na zádech 2,8 tuny. To mu dočasně vyneslo světový rekord, ale nahrávka byla následně smazána kvůli nedostatku podpůrných důkazů.
Mravenec je schopen zvednout mnohem větší váhu, než je jeho vlastní. Ale to není jediný silák
Nikdo, i když se přiblížil, nemohl překonat výkon Andersona. Alespoň člověk. Ale v přírodě existují tvorové, kteří jsou schopni úžasné síly.
Koňská síla
Lidé po dlouhou dobu využívali k přepravě zboží šelmy. Na západě se k přepravě těžkých nákladů po nerovném terénu používali už od doby kamenné.
Zatímco studie z roku 2008 naznačila, že lehcí koně by neměli nést více než 20 % své tělesné hmotnosti, jejich těžší protějšky byli speciálně vyšlechtěni pro sílu.
Selektivním chovem velkých zvířat lidé vytvořili takové obry, jako jsou shirští a clydesdalští koně. Tito těžcí koně jsou známí jako “těžcí koně” kvůli jejich tažné síle. Pomáhali lidem prosadit se průmyslovou revolucí, nejprve tlačili vozíky a káry a poté čluny a vagóny železničního materiálu.
Ve skutečnosti, když se objevily první parní stroje, byly výkonově srovnatelné s tažní koně.
Sílu koní je třeba závidět
Skotský inženýr James Watt vyvinul koncept koňské síly na základě experimentu zahrnujícího koně pracující na mlýnském kameni v pivovaru. Spočítal, že jeden kůň dokáže za minutu zvednout 15 tun do výšky jedné nohy (asi 30 cm). To je někdy považováno za nadhodnocení síly průměrného tažného koně, ale studie z roku 1993 dospěla k závěru, že Watt měl prakticky pravdu. V každém případě bylo jeho měření akceptováno a stále se používá k výpočtu výkonu motoru.
Tažní koně se na některých místech stále používají, například v tradičních pivovarech, a k přilákání turistů. Používaly se také v lesnictví, protože méně narušují životní prostředí než těžká technika.
“Shirre koně mají stejný pohybový aparát jako ostatní koně,” říká Angela Whiteway ze Shire Horse Society v Market Harborough ve Velké Británii. “Přesto se má za to, že blízko umístěné zadní nohy jim umožňují využívat sílu efektivněji než širokonohým koním.”
Whiteway říká, že je obecně přijímáno, že pracující Shire mohou pohodlně utáhnout dvojnásobek své hmotnosti. To znamená, že kůň o hmotnosti jedné tuny utáhne dvě tuny hmotnosti. To je působivé, ale existují i jiná zvířata, která toho dokážou ještě víc.
Nejsilnější zvíře
Na východě se asijští sloni používají k přepravě lidí a zboží po tisíce let. Historicky byly hlavním rysem schopnosti těžby dřeva, protože dokázaly tahat těžké kmeny přes obtížný terén džungle. Podle Úřadu pro výživu a zemědělství OSN unese slon na Srí Lance obvykle 3-4 tuny denně.
Sloni jsou neuvěřitelně inteligentní zvířata, schopná soucitu a vzájemné pomoci. Ale také silné
John Hutchinson z Royal Veterinary College London ve Velké Británii studoval pohyb asijských slonů. Jejich sílu připisuje několika rysům.
Zatímco kostry mnoha savců tvoří asi 10 % jejich tělesné hmotnosti, sloni mají toto číslo blíže k 20 %, což jim dává silnější rám. Hutchinson také říká, že jejich rovné končetiny jim umožňují lépe odolávat gravitaci směrem dolů a držet vlastní hmotu plus jakékoli zatížení.
A je tam nádherný kufr. Neobsahuje žádné kosti ani chrupavky, pouze 150 000 svazků svalových vláken. Tento multifunkční přívěsek umožňuje slonům komunikovat na obrovské vzdálenosti, zvedat jednotlivé větve, posilovat sociální vazby – a zvedat významné závaží.
Stejně jako u našich vlastních záznamů není maximální zvedací váha pro slona neznámá. Slon unese jen chobotem až 300 kilogramů. Afričtí sloni mohou vážit o tunu více než jejich asijští protějšky, takže mohou být klidně ještě silnější.
Pokud jde o pouhou tonáž, mohou být sloni nejsilnějšími žijícími zvířaty. Ale samy o sobě jsou samozřejmě dost velké. To znamená, že nejsilnější zvířata musí být zároveň nejmenší.
Proč jsou mravenci tak silní?
Mravenci jsou v říši zvířat známí svými silovými schopnostmi. Jejich síla se liší druh od druhu, ale někteří mravenci jsou schopni zvednout 10 až 50násobek své vlastní hmotnosti.
V roce 2010 byl nafilmován asijský mravenec krejčí (Oecophylla smaragdina), jak zvedá 100násobek vlastní hmotnosti mravence, vědci z University of Cambridge.
Na snímku dělník ant-altruista
Při zvedání závaží lidé spoléhají na své zádové svaly, zatímco sloni používají svůj chobot. Mravenci naproti tomu svými silnými čelistmi zvedají závaží. Mravenci Ondontomachus mají tak silné svaly v čelistech, že pokud se opřou kusadly o zem a přidrží se, mohou se vymrštit do vzduchu.
Nejsilnější brouci
Existuje další skupina hmyzu s talentem na zvedání závaží: brouci.
Od hmyzu pojmenovaného po starověkém polobohu Herkulovi můžete očekávat vážnou sílu. Ale stará pověst, že brouk Hercules (Dynastes hercules) dokáže zvednout 850násobek své tělesné hmotnosti, je stejně nepodložená jako záznam Paula Andersona.
Brouci Herkules patří do skupiny nosorožců. Expert na pohyb hmyzu Roger Crum z University of Colorado v Boulderu, odhodlaný zjistit pravdu, podrobil nosorožčí brouky zkoušce. A zjistili, že unesou pouze 100násobek své hmotnosti.
V roce 2010 byl korunován nový nejsilnější brouk na světě. Jak je v příbězích o skromném původu lidských šampionů zvykem, žije v nekomplikovaných podmínkách. Hnojník rohatý (Onthophagus taurus) dokáže zvednout až 1141 své vlastní hmotnosti.
Rob Nell z Queen Mary University v Londýně objevil sílu hnojníků při zkoumání jejich taktiky páření. Samci používají své rohy k boji se soupeři, vytlačují je z tunelů a pryč od samic.
Silou hnojníku může konkurovat pouze roztoč obrněný (Archegozetes longisetosus). Je mikroskopický, váží pouhých 100 mikrogramů a žije v lesní půdě. V roce 2007 vědci zjistili, že dokáže zvednout 1180 svých vah.
Goliášští brouci jsou skutečné válečné projektily
Neobvyklou sílu těchto tvorů vysvětlují výstřednosti fyziky.
Galileo Galilei měl pravdu, když ve své knize Dvě nové vědy z roku 1638 napsal, že malá zvířata jsou úměrně silnější a odolnější než velká. Vše je o poměru síly a hmotnosti.
Větší zvířata mohou mít silnější svaly, ale protože většina síly je využita k podpoře vlastní váhy zvířete, nezbývá mnoho na další váhu. Naproti tomu drobní tvorové potřebují nést méně hmoty, takže mohou dát více síly do zvedání závaží.
Pokud vás zajímají novinky z oblasti vědy a techniky, přihlaste se k odběru v Yandex.Zen, abyste nezmeškali nové materiály!
Existuje několik dalších biologických faktorů, které upřednostňují malá zvířata. Například čím větší zvíře, tím více energie potřebuje k podpoře důležitých funkcí, jako je dýchání a oběh. Díky jednoduššímu a kompaktnějšímu vnitřnímu systému mohou menší zvířata, jako jsou brouci, investovat více energie, kterou získají z potravy, do budování silných exoskeletů, které zvednou váhu lépe než měkké tkáně.
To znamená, že ačkoli hmyz může vykazovat úžasnou úměrnou sílu, nelze jej upravit na lidskou velikost a očekávat, že bude zachován.
Hmotnost mravence se bude zvětšovat podle jeho objemu, takže rozměry budou krychlové. Ale síla závisí na ploše svalů, což znamená, že to bude čtverec.
“Mravenec velikosti člověka by byl neuvěřitelně slabý, protože průřez jeho nohou by se rozšířil mnohem méně než jeho tělesný objem,” říká bioložka Claire Asher. “Nemůže ani stát. A dýchat. Mravenci používají drobné otvory – spirálky – k distribuci kyslíku v těle, ale v lidské velikosti budou tyto trubice příliš malé na to, aby poskytovaly kyslík celému tělu.
Tyto zásady platí pro všechna zvířata a každý typ těla může fungovat pouze v omezeném rozsahu velikostí. Ani obří mravenci, ani King Kong nemohli existovat.
A tak nejsilnější zvířata nyní žijící na Zemi mohou v principu představovat nejsilnější zvířata, která kdy žila. Země byla také domovem tvorů větších než sloni – dinosaurů – ale tato zvířata jen stěží mohla být silnější než sloni. Síla má své meze.
