¿Cambios fisiológicos necesarios para aumentar el tamaño de un insecto mientras se mantiene un mecanismo de salto de catapulta y una relación salto/cuerpo?

Entiendo que uno no simplemente aumenta la escala de las criaturas más pequeñas al tamaño de la megafauna sin violar las restricciones fisiológicas básicas como la ley del cuadrado/cubo, entre otras; Entonces, ¿qué tendría que ocurrir para tomar un saltamontes y agrandarlo al tamaño relativo de un oso pardo (en términos de espacio 3D) y preservar su sistema de salto de catapulta?

Lo único que debe permanecer en términos de "saltamontes o grillos" es el sistema de salto de catapulta y, preferiblemente, una apariencia insectoide aterradora. No es necesario que se parezca en nada a nuestras criaturas iniciales.

  • ¿Mayor contenido de oxígeno en el aire?
  • Diseño de cuerpo más resistente (es decir, ¿caparazón más grueso? ¿Diferentes materiales? ¿Articulaciones/patas más anchas?)
  • ¿Adaptación de peso a potencia al estilo de un hueso de pájaro? ¿O es esto irrelevante con la mayoría de los músculos de contracción lenta en el sistema de catapulta?

Estoy tratando de pensar en una criatura que depende de los saltos y la mecanorrecepción para cazar presas, y es algo aterrador de contemplar.

Tiene un problema aquí, es que la ley del cuadrado/cubo no es tanto una "restricción fisiológica básica" como una restricción física básica, ningún cambio fisiológico le dará la misma proporción de "salto/cuerpo" .
@Pelinore, ¿qué es eso square/cube lawen el contexto? Las cosas mecánicas puras escalan linealmente muy bien, así es como obtienes tus puentes mientras solo mides el módulo de compresión de un pequeño cubo de acero.
@Adrian, no, realmente no se escalan linealmente bien, intente dejar caer una hormiga desde 100 pies, ahora intente dejar caer una hormiga perfectamente escalada pero gigante de 1 tonelada desde la misma altura, ahora dígame que estas cosas escalan bien nuevamente.
@Pelinore, ¿puede proporcionar citas que documenten esas leyes? ¿O es solo el hecho de que nadie ha observado aún una 'hormiga gigante de 1 tonelada' por lo que podemos señalar algo con la mano?
@AdrianColomitchi Esto es algo que debes saber de la escuela secundaria, búscalo en Google
@AdrianColomitchi Es una ley bastante simple. El área de la sección transversal de un músculo se eleva al cuadrado, que es proporcional a la fuerza. El peso que necesita levantar se reduce al cubo (volumen) porque las cosas reales no son puramente 2D. Así que eleva al cuadrado tu fuerza y ​​eleva al cubo el peso que necesitas levantar. A medida que aumente el tamaño, el peso aumentará naturalmente más rápido que su fuerza y ​​disminuirá todas las proporciones relacionadas con la fuerza.
@Shadowzee gracias, una respuesta pertinente.
@Pelinore Tienes razón. Deja caer una pulga de un edificio, su propia velocidad terminal la deja ilesa. Deja un oso pardo... bueno. Pero, ¿y si la criatura evolucionara para saltar bastante bajo al suelo, como un salto largo, y rodar a través de su inercia? Esencialmente, ¿golpear a su presa como un cometa? A pesar de requerir la generación de fuerza, ¿eso no resolvería las lesiones por desaceleración e impacto?
No, simplemente no funcionará, lo siento, vea el resumen de @Shadowzee de la ley del cubo cuadrado, cuanto más grande se vuelve, más músculo necesita para lograr el mismo salto de distancia (nota: la misma distancia proporcional al tamaño de su cuerpo es más que eso) Y cuanto más músculo tiene, más grande se vuelve, incluso los materiales más exóticos no serán suficientes para evitarlo por completo.
Puede jugar con el entorno (cosas como la densidad del aire, la gravedad, el giro del planeta para contrarrestar la gravedad, etc.), pero todas esas cosas funcionan por igual para todos los demás animales, por lo que su capacidad de salto no se convierte en nada especial. no hay forma real de evitarlo ... aparte de handwavium extraído del mineral de ciencia ficción más suave, simplemente decir 'es mágico' es esencialmente su única opción.
@Pelinore Nope just won't work, sorryNo estoy muy convencido, es demasiado simplista. La fuerza puede ser proporcional al área de los músculos, pero la distancia/altura del salto es proporcional a la energía = trabajo mecánico de los músculos. Lo cual resulta ser proporcional a la fuerza de la longitud de las extremidades, es decir, llevará más tiempo ejecutar el salto (acelerar hasta la velocidad final). Así que trabaje ~ cuadrado lineal => de nuevo en cúbico. Asumiendo la misma densidad corporal promedio, el resultado debería mantener la proporcionalidad. Puede haber otras cosas en juego.

Respuestas (1)

yo iría con:

  1. un exoesqueleto compuesto: capas de materiales altamente resistentes a la compresión entre capas de materiales elásticos; o altamente elástico en compresión y alta tensión hará lo mismo: es algo que se necesita para ser elástico y difusivo (esparcir la energía/tensión sobre un área más alta) lo suficiente como para suavizar los choques de despegue/aterrizaje mientras se conserva/convierte tanta energía como sea posible. posible (por ejemplo, al aterrizar recuperar algo de la energía necesaria para el próximo salto).
    Dos clips prácticos de ingeniería de YouTube que tratan con compuestos para el endurecimiento y la elasticidad: refuerzo de fibra de vidrio y compuestos de núcleo

  2. "tendones" elásticos y resistentes que permiten almacenar energía mecánica para usar en el salto, y tal vez reponerse durante un tiempo más prolongado. Es decir, sería más fácil si la criatura no sigue saltando al estilo canguro sino que se toma un tiempo para prepararse para el salto (como lo hacen los saltamontes)

¿Cambios fisiológicos necesarios para aumentar el tamaño de un insecto mientras se mantiene un mecanismo de salto de catapulta y una relación salto/cuerpo?
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