Ajatus ihmisen kokoisesta muurahaisesta on kiehtova, ja se kuulostaa todellakin Hollywoodin scifi-trillerin juonelta. Mutta voisiko siitä koskaan tulla todellisuutta? 

Tutustutaanpa tämän kiehtovan kysymyksen taustalla olevaan tieteeseen ja selvitetään, miksi jättiläismuurahaiset ovat biologisesti epätodennäköisiä, vaikka ne ovatkin kiehtovia fiktiossa.

Muurahaiset, kuten kaikki hyönteiset, luottavat siihen. exoskeleton (jäykkä ulkokuori, joka suojaa sisäelimiä ja tukee kehoa). Tämä rakenne on erittäin tehokas pienessä koossa, mutta se ei kasva hyvin.

Koon kasvaessa, kehon massa kasvaa nopeammin kuin luurangon lujuus.. Toisin sanoen, jos muurahainen skaalattaisiin ihmisen kokoiseksi, sen luurangon olisi oltava erittäin paksu kannattelemaan sen painoa. Tämä tekisi siitä liian painavan, jotta se voisi liikkua tehokkaasti. Lisäksi tarvittava lihasvoima niin suuren ruumiin nostaminen ja liikuttaminen ylittäisi huomattavasti sen, mitä hyönteisen keho pystyy käsittelemään. Lyhyesti sanottuna niiden kehoja ei ole rakennettu tällaiseen mittakaavaan.

Hyönteiset eivät hengitä kuten nisäkkäät. Sen sijaan ne luottavat tracheae, pieniä putkia, jotka kuljettavat happea suoraan soluihin. Happi kulkeutuu niiden elimistöön pienten reikien kautta, joita kutsutaan nimellä spiraalit. Tämä järjestelmä toimii hyvin pienillä organismeilla, mutta muuttuu erittäin tehottomaksi kehon koon kasvaessa.

Ihmisen kokoisiksi skaalattuna sulkasielut eivät tarjoaisi tarpeeksi pinta-alaa riittävän hapen ottamiseen. Jättimuurahainen todennäköisesti kamppailee hapen saamiseksi soluihinsa tehokkaasti, mikä tekee normaalin kehon toiminnan mahdottomaksi.

Lisäksi muurahaisilla on hemolymfanestettä, joka muistuttaa verta, mutta jolla ei ole suljettua verenkiertojärjestelmää kuten meillä. Elinet kelluvat vapaasti tässä nesteessä, eikä siinä ole sydämen pumppaamaa suoni- tai valtimojärjestelmää. Tällainen järjestelmä olisi erittäin tehoton suuremmassa kehossa, mikä johtaisi vakaviin aineenvaihdunnan rajoituksiin.

Ihmisen kokoinen muurahainen tarvitsisi valtava määrä ruokaa vain selviytyäkseen. Tyypillinen muurahainen tarvitsee vain noin 0,015 kaloria päivässä, ihmisen kokoinen muurahainen voisi tarvita peräti 210 000 kaloria päivässä (noin 100 kertaa ihmisen kaloritarve).

Jotta tämä olisi oikeassa mittakaavassa:

• Ihminen tarvitsee noin 2 250 kaloria päivässä.
  
  
• Ihmisen kokoinen muurahainen voi vaatia yli 80 Big Macia joka päivä vain toimiakseen.
  
  

Vaikka ne pystyisivät kantamaan oman painonsa, riittävän ruoan löytäminen aineenvaihdunnan polttoaineen tuottaminen olisi suuri haaste.

Huomautus: Nämä luvut ovat arvioita. Niissä ei oteta huomioon biologisia ominaisuuksia, kuten kylmäverisen aineenvaihduntaa tai kausittaista toimettomuutta (kuten talvilepotilaa), jotka voivat vaikuttaa energiantarpeeseen.

Kuvitellaan, että muurahaiset voisivat jotenkin kasvaa ihmisen kokoisiksi. Mitä se merkitsisi ympäristölle?

Ota lehtimuurahaiset esimerkiksi. Kypsä pesäke voi riisua koko puun lehdet 24 tunnissa. Jos nämä muurahaiset olisivat ihmisen kokoisia, ne voisivat mahdollisesti - tuhansia puita yhden päivän aikana.

Kuvittele jättimuurahaisparvi, joka tunkeutuu - Central Park New Yorkissa. Kuukauden kuluessa koko puisto saatetaan riisua paljaaksi. Ekologiset seuraukset olisivat tuhoisat.

Heidän pesäkkeet myös skaalautuisi massiivisesti, ehkä Manhattanin pilvenpiirtäjien kokoisilla muurahaispesillä. Mutta jos muurahaiset olisivat kehittyneet vähitellen näin suuriksi, niiden - väestötiheys ja sosiaaliset rakenteet todennäköisesti sopeutuisivat myös. Tarvittaisiin vähemmän yksilöitä, eikä niiden pesien tarvitsisi olla niin suuria.

Vaikka on hauskaa kuvitella jättimuurahaisia valtaamassa kaupunkeja tai näyttelemässä hirviöelokuvissa, biologia sanoo ei. Ajatus ei yksinkertaisesti pidä paikkaansa reaalimaailmassa aina ulkoisten luurankojen ja hengitysjärjestelmien rajoituksista kestämättömään energiantarpeeseen ja massiiviseen ekologiseen jalanjälkeen.

Evoluutio suosi evoluutiota syystä miniatyrisointi muurahaisille ja muille hyönteisille. Pienuus antaa niille valtavia etuja liikkuvuuden, selviytymisen ja ekologisen vaikutuksen suhteen.

Joten toistaiseksi, ja todennäköisesti ikuisesti, muurahaiset pysyvät - pieni mutta mahtava olentoja he ovat aina olleet.