Esta pregunta (y los enlaces que encontré para mi respuesta)
¿Puede un gusano de "duna" nadar en la arena?
Me hizo pensar en cómo un gusano de arena podría reducir la fricción mientras "nada". Una idea que se me ocurrió sería escamas de vidrio natural, lubricadas con algún tipo de aceite. Solo hay una especie que forma capas de sílice, y aunque no estamos completamente seguros de cómo lo hacen las diatomeas, hemos identificado las proteínas que probablemente estén involucradas en el proceso.
https://en.wikipedia.org/wiki/Diatom#Silica_uptake_mechanism
Esto es algo similar a esta pregunta,
¿Cómo evolucionaría o podría evolucionar una criatura con una vela cristalina?
pero no estoy buscando razones evolutivas para las escalas. Sé por experiencia que el vidrio puede ser pesado. Me pregunto qué tan gruesas tendrían que ser las escamas (¿tal vez sea incluso una capa de sílice sobre un sustrato?), y si algo del tamaño de una ballena azul podría soportar tanto peso.
(Ahora, si me disculpan, me voy a escuchar esta banda sonora... https://www.youtube.com/watch?v=yNY0D4z5FJ4&list=PLB066CAAD43DD2047&index=19&t=0s
De nada.)
Editar: cuando escribí esta pregunta por primera vez, usé "ballena azul" como abreviatura de "tan grande como los libros lo hacen sonar". Condujo a la excelente respuesta de Frostfyre, pero también puedo ver que necesito ser más específico sobre las dimensiones físicas. Entonces, en lugar de ballenas, intentemos escalar una anaconda verde, ya que ya tiene la forma del cuerpo que buscamos.
Suposiciones para la anaconda promedio del mundo real, un cilindro con:
Longitud = 4 metros
radio = 0,1524 metros
Volumen = 0,39 metros^3
Superficie = 3,98 metros^2
Masa = 50 kilogramos
densidad (p) = 128.205 kg/m^3
peso (N) = 490 N
presión de reposo (Pa) = 490 / 3,98 = 123,116 Pa
Para permanecer en el tamaño aproximado que estaba pensando, redondearemos la longitud promedio de la ballena azul hasta 28 metros, haciendo que nuestro multiplicador sea 7 . Según la ley del cubo cuadrado...
Esto hace las suposiciones para un gusano de arena gigante imaginario, un cilindro con:
L = 4 * 7 = 28m
r = 0,1524 * 7 = 1,0668 m (no la boca más ancha*)
V = πr2L = π * 1,0668 * 2 * 28 = 100,11 m^3 o 0,39*7^3 = 133,77 m^3
A = 2πrL+2πr^2 = 194,83 m^2 o 3,98*7^2 = 195,02 m^2
asumiendo que la densidad (p) permanece igual, = 128.205 kg/m^3
M = pV = 128,205 * 100,11 = 12.834,6 kg o = 128,205 * 133,77 = 17.150 kg
N = 9,8 * 12.834,6 = 125.779,08 N o = 9,8 * 17.150 = 168.070 N
Presión en reposo = 125.779,08 N / 194,83 = 645,584 Pa o 125.779,08 N / 195,02 = 644,955 Pa ... o 168.070 / 194,83 = 862,649 Pa o 168.070 / 195,02 = 861,809 Pa
....................................
*Recalcular con un radio más amplio de 2.1336 nos da:
largo = 28m
r = 2,1336m
V = πr2L = π * 1,0668 * 2 * 28 = 400,44 m^3
A = 2πrL+2πr^2 = 403,97 m^2
asumiendo que la densidad (p) permanece igual, = 128.205 kg/m^3
M = pV = 128,205 * 100,11 = 51.338,4 kg
N = 9,8 * 51.338,4 = 503.116,32 N
Presión en reposo = 503.116,32 N / 403,97 = 1.245,43 Pa
...............................
Entonces, de vuelta de la cena, y el wiki de Dune dice:
Según los estándares de cualquiera, los gusanos de arena podrían crecer hasta un tamaño enorme. El Dr. Yueh citó que los observadores vieron especímenes de "hasta 450 metros de largo" en las profundidades del desierto. Para hacer una comparación, se creía que el animal más grande de la tierra era una ballena azul que medía solo 33 metros, o alrededor del 7% de la longitud de un gusano de arena grande.
...Algunas personas creen que existían gusanos de 700 a incluso 1000 metros en las regiones del polo sur. Esto no fue ni confirmado ni negado.
Sin embargo, existe cierta controversia con respecto a estas estimaciones, ya que se dijo que las fábricas de cosechadoras tenían 120 metros de largo y aún así ... la arena desplazada por sus fauces se describió como el doble de ese ancho. Aunque se dijo que este espécimen en particular era un gran ejemplo de la especie, un gusano de arena con mandíbulas de 240 metros de diámetro superaría en tamaño incluso a los del mito que supuestamente podrían verse en un desierto mucho más profundo que la típica región minera de especias.
http://dune.wikia.com/wiki/Gusano de arena
Así que intentemos aumentar el tamaño aún más para hacer un gusano de arena mítico.
L = 1000 m
r = 120 m
V = πr2L = π * 120 * 2 * 1000 = 753 982,2 m^3
A = 2πrL+2πr^2 = 844.460,1 m^2
Redondeemos la densidad (p) hacia arriba, = 130 kg/m^3
M = pV = 130 * 753.982,2 = 98.017.686 kg
N = 9,8 * 98.017.686 = 960.573.322,8 N
Presión en reposo = 960.573.322,8 N / 844.460,1 = 1137,500 Pa
Veamos algunos números.
El peso más alto registrado para una ballena azul fue de 173 toneladas. Crecen hasta 29,9 m de longitud, pero vamos con algunos números de este archivo . Así que lo que tenemos para nuestro espécimen es:
Entonces podemos usar la fórmula de la circunferencia para encontrar el ancho de nuestro espécimen:
Con fines de estimación, ahora podemos definir un bloque de criatura como un rectángulo de 4,42 m de ancho y 27,18 m de largo. Ahora podemos calcular cuánta área cubre nuestra muestra:
La presión que nuestro espécimen en reposo ejerce sobre el suelo es, por tanto:
El vidrio, sin embargo, tiene una resistencia a la compresión de sólo .
Como resultado, nuestro espécimen rompería sus propias escamas mientras dormía, y mucho menos mientras se movía o levantaba partes de su cuerpo del suelo.
Muuski plantea la cuestión del vidrio templado , por lo que agregaré un poco más de detalle.
A primera vista, las cifras del vidrio templado parecen plausibles.
Pero tendremos que profundizar un poco más para ver qué se necesita para producir vidrio templado y si nuestro espécimen puede manejarlo.
Hay dos formas de producir vidrio templado: física y químicamente.
Solución física (biológicamente interesante)
El vidrio templado físicamente se coloca sobre una mesa de rodillos y se envía a través de un horno donde se calienta hasta luego se enfría a través del flujo de aire. Este método tiene la ventaja de que nuestro espécimen puede extruir constantemente nuevas escamas de vidrio a medida que las antiguas se astillan y se rompen. Desafortunadamente, vamos a necesitar usar algo de magia para tener un horno interno funcionando continuamente a esa temperatura tan alta.
Solución química (biológicamente desafiante)
El endurecimiento químico del vidrio consiste en sumergir el vidrio en un baño que contiene una sal de potasio a para permitir que los iones de sodio en el vidrio se reemplacen con iones de potasio del baño. Sin embargo, todavía tenemos ese problema de temperatura, y el animal con la temperatura corporal interna más alta parece estar en el rango, según la fuente que desee utilizar.
Una nota al margen divertida sobre la solución química: terminas con un gusano con un interior jugoso y pegajoso. ¡Quítate la armadura de vidrio y tendrás un gusano gomoso!
Una última nota: podría ser posible producir algún tipo de compuesto de vidrio usando plomo u otro material para fortalecer el vidrio (estoy teniendo problemas para encontrar números), pero la producción de vidrio aún requiere un calor prohibitivo y requiere el uso de handwavium independientemente .
mike serfas