Kas sipelgad võivad olla suuremad kui inimesed?

Mõte inimese suurusest sipelgast on põnev ja kõlab kindlasti nagu Hollywoodi ulmetrillerist. Kuid kas see võiks kunagi reaalsuseks saada? 

Uurime selle intrigeeriva küsimuse taga peituvat teadust ja uurime, miks hiiglaslikud sipelgad, kuigi need on fiktsioonis paeluvad, on bioloogiliselt ebatõenäolised.

Eksoskeleti probleem

Sipelgad, nagu kõik putukad, tuginevad eksoskelett (jäik väliskest, mis kaitseb nende siseorganeid ja toetab nende keha). See struktuur on väga tõhus väikestes mõõtmetes, kuid see ei suurene hästi.

Suureneb suurus, keha mass suureneb kiiremini kui eksoskeleti tugevus. Teisisõnu, kui sipelgas oleks inimsuuruses, peaks tema eksoskelett olema äärmiselt paks, et kanda oma kaalu. See muudaks ta liiga raskeks, et tõhusalt liikuda. Lisaks sellele oleks nõutav lihasjõud nii suure keha tõstmine ja liigutamine ületaks kaugelt seda, millega putukate keha suudab toime tulla. Lühidalt öeldes ei ole nende keha sellise mastaabi jaoks ehitatud.

Piirangud vereringe ja hingamine

Putukad ei hinga nagu imetajad. Selle asemel tuginevad nad süsteemile traheae, pisikesed torud, mis kannavad hapnikku otse nende rakkudesse. Hapnik siseneb nende kehasse väikeste aukude kaudu, mida nimetatakse spiraaklid. See süsteem toimib hästi väikeste organismide puhul, kuid muutub väga ebatõhusaks, kui keha suurus suureneb.

Inimese mõõtu suurendades ei pakuks spiraalid piisavalt pinda, et võtta piisavalt hapnikku. Hiiglaslik sipelgas oleks tõenäoliselt võitlus hapnikuga oma rakkude varustamiseks tõhusalt, muutes normaalse kehalise tegevuse võimatuks.

Lisaks on sipelgad hemolümf, verega sarnane vedelik, kuid ilma suletud vereringesüsteemita nagu meil. Elundid hõljuvad selles vedelikus vabalt ja puudub südame poolt pumbatav veenide või arterite süsteem. Selline süsteem oleks suuremas kehas äärmiselt ebaefektiivne, põhjustades tõsiseid ainevahetuse piiranguid.

Energia- ja toiduvajadus

Inimese suurune sipelgas vajaks tohutult palju toitu lihtsalt ellujäämiseks. Kuigi tüüpiline sipelgas vajab ainult umbes 0,015 kalorit päevas, võib inimsuurune suurendatud sipelgas vajada nii palju kui 210 000 kalorit päevas (umbes 100 korda suurem kui inimese kalorivajadus).

Et panna see perspektiivi:

  • Inimene vajab umbes 2250 kalorit päevas.

  • Inimese suurune sipelgas võib nõuda samaväärset üle 80 Big Mac'i iga päev, et lihtsalt toimida.

Isegi kui nad suudaksid oma kehakaalu kanda, piisava toidu leidmine selle ainevahetuse kütusena oleks suur väljakutse.

Märkus: Need numbrid on hinnangulised. Need ei võta arvesse bioloogilisi omadusi, nagu külmavereline ainevahetus või hooajaline tegevusetus (nt talvine puhkeperiood), mis võivad mõjutada energiavajadust.

Ökoloogiline katastroof, mis ootab juhtumist

Kujutame ette, et sipelgad võiksid kuidagi inimese suuruseks kasvada. Mida see tähendaks keskkonnale?

Võtke lehepeksja sipelgad näiteks. Täiskasvanud koloonia võib 24 tunni jooksul eemaldada terve puu lehed. Kui need sipelgad oleksid inimsuurused, võiksid nad potentsiaalselt tuhandete puude koorimine ühe päeva jooksul.

Kujutage ette hiiglaslike sipelgate parve, mis tungib sisse Central Park New Yorgis. Kuu aja jooksul võib kogu park olla paljaks riisutud. Ökoloogilised tagajärjed oleksid laastavad.

Nende kolooniad ka mastaapselt, võib-olla Manhattani pilvelõhkujate suuruste sipelgapesadega. Aga muidugi, kui sipelgad arenesid järk-järgult nii suureks, siis nende rahvastikutihedus ja sotsiaalsed struktuurid tõenäoliselt kohaneksid samuti. Vaja oleks vähem isendeid ja nende pesad ei peaks olema nii suured.

Kas sipelgad võivad olla suuremad kui inimesed?

Kuigi on lõbus ette kujutada hiiglaslikke sipelgaid, kes vallutavad linnu või mängivad koletisfilmides, bioloogia ütleb ei. Alates eksoskelettide ja hingamissüsteemide piirangutest kuni jätkusuutmatu energiavajaduse ja tohutu ökoloogilise jalajäljeni - see idee lihtsalt ei pea paika reaalses maailmas.

On põhjus, miks evolutsioon eelistas minimeerimine sipelgate ja muude putukate jaoks. Nende väiksus annab neile tohutuid eeliseid liikuvuse, ellujäämise ja ökoloogilise mõju osas.

Nii et praegu ja tõenäoliselt igavesti jäävad sipelgad väike, kuid võimas olendid, kes nad on alati olnud.

Lisa kommentaar

etEesti