Сила мускулов

Наблюдая работу муравья, порой задаешь себе головоломную задачу: откуда у этого насекомого берется такая сила мускулов, чтобы без видимого напряжения втаскивать груз в десять раз тяжелее его самого? Это равноценно бегущему по стремянке человеку, держащему на плечах, например, пианино – а, ведь, отношение грузов к весу тела у муравья примерно такое же. Выходит, что муравей относительно сильнее человека?

Наблюдая работу муравья, порой задаешь себе головоломную задачу: откуда у этого насекомого берется такая сила мускулов

Чтобы разобраться в соотношении сил насекомого и человека, а также, какова их сила мускулов, надо призвать на помощь геометрию. При этом живой мускул отдаленно можно сравнить с упругим шнурком; только сокращение его основано не на упругости, а на других причинах, и проявляется под влиянием нервного возбуждения, а в физиологическом опыте от прикладывания электрического тока непосредственно к самому мускулу. В лаборатории такие опыты были проделаны на мускулах лягушки, так как мускулы холоднокровных животных весьма долго сохраняют свои жизненные свойства.

Для этого мускул задней лапы лягушки подвешивали на станке, а сквозь сухожилие продевали крючок, на который нацепляли гирю. Если до мускула дотронуться проволоками, идущими от гальванического элемента, то он моментально сократится, приподнимая груз. Постепенным накладыванием дополнительных разновесок легко определяется максимальная подъемная сила мускула. Если связать по длине два, три, четыре одинаковых мускула и начать раздражать их сразу, то подъемная сила мускулов возрастет и груз поднимется на большую высоту, соответственную суммированию укорочений отдельных мускулов.

Оказывается, если связать два, три, четыре мускула в пучок, или если бы мускулы между собою срослись, то вся система будет при раздражении подымать и в соответственное число раз больший груз. Поэтому подъемная сила мускулов зависит не от длины или общей массы, а лишь от толщины их, т. е. поперечного разреза.

Представим себе двух геометрически подобных животных: первоначальное и вдвое увеличенное во всех линейных измерениях. У второго объем и вес всего тела, а также каждого из его органов, будет в 8 раз больше, но поперечное сечение мускулов, лишь в 4 раза больше. Оказывается, сила мускулов, по мере того, как животное разрастается до двойной длины и восьмерного веса, увеличивается лишь в четыре раза, т. е. животное сделалось относительно вдвое слабее. На этом основании животное, которое втрое длиннее, оказывалось бы относительно втрое слабее, и т. д.

Принимая во внимание неодинаковое нарастание объема и веса животного, объясняется, почему сила мускулов насекомого относительно больше, чем в человека. Муравьи могут тащить тяжести, в 30, в 40 раз превосходящие вес собственного их тела, тогда как человек в состоянии тащить нормально лишь около 9/10, а лошадь и того меньше, а именно 7/10 своего веса.

Инструменты