屎壳郎从大象处获得多少能量 蚂蚁，大象和屎壳郎谁才是自然界真正的大力士

出品：科普中国

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在人类中，举重运动员绝对算最强壮的人群，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，人类却并非最强壮的生物，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 将人类拖入工业时代

著名的美国大力士保罗·安德森拥有惊人的负重能力，他可以背着8个人行动自如，可以徒手捶钉子穿透2块木板，还曾经背起过2.8吨的重量，并因此创造了世界纪录。尽管有些人与他同样强壮，但还无法在力量上超越他。

但是在动物王国，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，人类始终利用动物背负重物。西方人从石器时代开始，就用驮马运输货物。2008年的研究显示，轻型马的负重不应超过其自身体重20%，但是重型马的负重能力则相当强悍。

通过选择体型巨大的马进行优良育种，人类创造了如著名的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吨的重物送入空中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。这足可给人留下深刻印象，但有些动物拥有更强大的力量。

地球上的负重之王！大象堪称最强壮动物

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到4吨种的木材。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，尽管其没有骨头或软骨，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公斤的巨大原木。非洲象比亚洲象体型更大，为此它们的力量可能更强。

体型小力量反而更强？人类简直弱到渣

按照体型与力量对比，世界上最强壮的动物实际上可能是那些体型更小的动物。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到50倍的重物。2010年，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，比如甲虫。以古代半神赫拉克利斯（大力神）为名的甲虫拥有超人般的力量，可举起相当于自身体重850倍的重物。大力神甲虫属于犀牛甲虫属，美国运动专家曾利用其他犀牛甲虫进行测试，发现它们最多可举起自身体重100倍重物。

2010年，世界上最强壮的甲虫诞生，那就是整日与粪球为伍的屎壳郎，它们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相媲美。2007年，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。

生物因素是关键 蚂蚁变巨人不现实

这些小型生物拥有超凡力量并非偶然。伽利略曾在其《两种新科学》一书中指出，体型更小的动物反而更强壮，这可能取决于重量强度比。因为体型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，小型生物无需太多力量支持自身体重，为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，动物体型越大，他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来自食物的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。

但你不能将蚂蚁放大到人类大小的程度，并期望它能获得更大力量。随着蚂蚁的体型变大，其自身重量也将随之增加。此外，力量取决于肌肉表面积大小。当蚂蚁体型达到人类水平时，其反而会更加虚弱，因为与增加的体积相比，其腿部横截面的面积增长幅度更小。届时，蚂蚁可能无法保持站立。更糟糕的是，它甚至无法呼吸。蚂蚁利用被称为气门的小孔将循环氧气送入体内。放大到人类体型后，这些管道向全身输送氧气时就显得太小。

这些原因适用于所有动物，这意味着每种生物的身体都只能在有限范围内放大或缩小。猴子变“金刚”的想法不切实际，蚂蚁也不会突然变成巨型杀人蚁。地球上曾有比大象大得多的动物，比如最大的恐龙。但是在负重方面，这些巨兽甚至可能比不过大象。归根结底，生物身体强壮程度自有其限度。

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