螞蟻大象屎殼郎，誰是自然大力士？

在人類中，舉重運動員絕對算最強壯的人群，他們最多可以舉起相當於自身體重數倍的重量。而在大自然中，人類卻並非最強壯的生物，許多動物都表現出了超乎常人意料的驚人力量，有的甚至能夠舉起自身體重上千倍的重物。

馬匹運輸古已有之將人類拖入工業時代

著名的美國大力士保羅·安德森擁有驚人的負重能力，他可以背著8個人行動自如，可以徒手捶釘子穿透2塊木板，還曾經背起過2.8噸的重量，並因此創造了世界紀錄。儘管有些人與他同樣強壯，但還無法在力量上超越他。

但是在動物王國，有很多生物都擁有令人震驚的力量，這種力量遠遠超過人類。以負重為例，在漫長的歷史中，人類始終利用動物背負重物。西方人從石器時代開始，就用馱馬運輸貨物。2008年的研究顯示，輕型馬的負重不應超過其自身體重20%，但是重型馬的負重能力則相當強悍。

通過選擇體型巨大的馬進行優良育種，人類創造了如著名的夏爾馬和克萊茲代爾馬等重型馬。這些重型馬又被稱為「挽馬」，因為它們擁有超強的拉力。這些馬匹將我們拖入工業時代，它們拖拽過貨運馬車、駁船甚至早期火車。事實上，當蒸汽機出現時，人們也以馬的牽引力進行衡量。

蘇格蘭工程師瓦特曾在啤酒廠的磨坊石使用馬匹進行試驗，並由此推出了「馬力」的概念。他計算髮現，1匹馬在1分鐘內可以將重達15噸的重物送入空中25厘米高的位置。現在，馬力已經成為發動機動力的標準單位。

夏爾馬與其他馬擁有相同的肌肉骨骼結構，然而它們後腿結合更緊密，這讓它們雙腿分開時能夠發揮出更大的力量。為此，夏爾馬可輕鬆拉動相當於自身2倍體重的貨物。這足可給人留下深刻印象，但有些動物擁有更強大的力量。

地球上的負重之王！大象堪稱最強壯動物

數千年來，亞洲象始終被用於運送人和貨物，它們是伐木行業的主要運輸力量。在斯里蘭卡，亞洲象每天可運送3到4噸種的木材。科學家們對亞洲象進行的多項測試顯示，純粹從負重方面計算，大象可能是世界上最強壯的動物。

多數哺乳動物的骨骼大約佔全身重量的10%，但大象的骨骼卻占自身體重近20%。這意味著，它們擁有更堅韌的骨架。此外，大象直筒型的四肢可讓它們更好地抵禦向下壓的力量，除了可支撐起自身體重外，還能負載更多重量。象鼻的力量同樣驚人，儘管其沒有骨頭或軟骨，而是由15萬束肌纖維組成。象鼻有很多用途，比如幫助大象遠距離溝通，夠取嫩枝、建立社交聯繫以及舉重等。

大象能夠舉起的最大重量目前還不清楚。但是只用鼻子，壯碩的公象就可以舉起重達300公斤的巨大原木。非洲象比亞洲象體型更大，為此它們的力量可能更強。

體型小力量反而更強？人類簡直弱到渣

按照體型與力量對比，世界上最強壯的動物實際上可能是那些體型更小的動物。其中，螞蟻在動物世界被稱為「大力士」。

根據種類不同，螞蟻可舉起相當於自身體重10到50倍的重物。2010年，劍橋大學的研究人員曾發現一隻亞洲織葉蟻舉起自身體重100倍重物。與人類依靠強壯的背部肌肉、大象使用它們的鼻子不同，螞蟻依靠它們強大的下顎骨舉起重物。陷阱顎蟻的下顎骨上擁有非常強大的肌肉，如果它們將下顎抵在地面上，甚至可將自己彈射到空中。

其他舉重高手還包括昆蟲，比如甲蟲。以古代半神赫拉克利斯（大力神）為名的甲蟲擁有超人般的力量，可舉起相當於自身體重850倍的重物。大力神甲蟲屬於犀牛甲蟲屬，美國運動專家曾利用其他犀牛甲蟲進行測試，發現它們最多可舉起自身體重100倍重物。

2010年，世界上最強壯的甲蟲誕生，那就是整日與糞球為伍的屎殼郎，它們可以舉起相當於自身體重1141倍的重物。屎殼郎的強壯只有地蟎能夠與其相媲美。2007年，研究人員在顯微鏡下發現，生活在森林土壤中、體重僅為100毫克的地蟎，可舉起相當於自身體重1180倍的重物，其爪可推動自身體重540倍的重物。

生物因素是關鍵 螞蟻變巨人不現實

這些小型生物擁有超凡力量並非偶然。伽利略曾在其《兩種新科學》一書中指出，體型更小的動物反而更強壯，這可能取決於重量強度比。因為體型越大的動物肌肉越大，但它們的許多力量都被用於支撐自身體重，為此沒有太多剩餘力量舉起額外負重。與之相反，小型生物無需太多力量支持自身體重，為此可以舉起更多重量。

除此之外，還有許多生物因素也有利於小型動物。舉例來說，動物體型越大，他們需要維持必要功能的能量越多，比如呼吸和血液循環等。而內部系統越簡單、越緊湊，類似甲蟲之類的小型動物就可以調用來自食物的更多能量來加強骨骼。與軟組織相比，骨骼的承重效果顯然更好。

但你不能將螞蟻放大到人類大小的程度，並期望它能獲得更大力量。隨著螞蟻的體型變大，其自身重量也將隨之增加。此外，力量取決於肌肉表面積大小。當螞蟻體型達到人類水平時，其反而會更加虛弱，因為與增加的體積相比，其腿部橫截面的面積增長幅度更小。屆時，螞蟻可能無法保持站立。更糟糕的是，它甚至無法呼吸。螞蟻利用被稱為氣門的小孔將循環氧氣送入體內。放大到人類體型後，這些管道向全身輸送氧氣時就顯得太小。

這些原因適用於所有動物，這意味著每種生物的身體都只能在有限範圍內放大或縮小。猴子變「金剛」的想法不切實際，螞蟻也不會突然變成巨型殺人蟻。地球上曾有比大象大得多的動物，比如最大的恐龍。但是在負重方面，這些巨獸甚至可能比不過大象。歸根結底，生物身體強壯程度自有其限度。

出品：科普中國

製作：全脂科學家

監製：中國科學院計算機網路信息中心

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