蚂蚁的力气到底有多大

据力学家测定，一只蚂蚁能够举起超过自身体重400倍的东西，还能够拖运超过自身体重1700倍的物体。美国哈佛大学的昆虫学家马克莫费特，是一位对亚洲蚁颇有研究的学者。根据他的观察，10多只团结一致的蚂蚁，能够搬走超过它们自身体重5000倍的蛆或者别的食物，这相当于10个平均体重70公斤的彪形大汉搬运3500吨的重物，即平均每人搬运350吨，从相对力气这个角度来看，蚂蚁是当之无愧的大力士。小小的蚂蚁为什么能有如此神力？科学家们作了大量的研究、分析，证明蚂蚁体内是一座微型动物营养宝库，每100克蚂蚁能产生2929千焦（700千卡）的热量。科学工作者发现，蚂蚁腿部肌肉是一部高效率的“发动机”，这个“肌肉发动机”又由几十亿台微妙的“小发动机”组成。所以，蚂蚁能产生如此非凡超常的力量。蚂蚁的“肌肉发动机”使用的是一种特殊的“燃料”，是一种结构非常复杂的含磷化合物，称为三磷酸腺苷，即ATP。在许多场合下，只要肌肉在活动时产生一点儿酸性物质（这种感觉就是我们平常说的“胳膊酸了”）就能引起这种“燃料”的剧烈变化，这种变化能使肌肉蛋白的长形分子在刹那间收缩起来，产生巨大的力量。这种特殊的“燃料”不经过燃烧就能把潜藏的能量直接释放出来，转变为机械能，加之不存在机械摩擦，所以几乎没有能量的损失。正因为如此，蚂蚁的“肌肉发动机”的效率非常高，可高达80%以上，这就是“蚂蚁大力士”的奥秘。

蚂蚁为什么会有比自身大很多倍的力气？蚂蚁是动物界的小动物，可是它有很大的力气。如果你称一下蚂蚁的体重和它所搬运物体的重量，你就会感到十分惊讶。它所举起的重量，竟超过它的体重差不多有100倍。世界上从来没有一个人能够举起超过他本身体重3倍的重量，从这个意义上说，蚂蚁的力气比人的力气大得多了。这个大力士的力量是从哪里来的呢？看来，这似乎是一个有趣的“谜”。科学家进行了大量实验研究后，终于揭穿了这个“谜”。原来，蚂蚁脚爪里的肌肉是一个效率非常高的“原动机”，比航空发动机的效率还要高好几倍，因此能产生相当大的力量。我们知道，任何一台发动机都需要有一定的燃料，如汽油、柴油、煤油或其他重油。但是，供给“肌肉发动机”的是一种特殊的燃料。这种“燃料”并不燃烧，却同样能够把潜藏的能量释放出来转变为机械能。不燃烧也就没有热损失，效率自然就大大提高。化学家们已经知道了这种特殊“燃料”的成分，它是一种十分复杂的磷的化合物。这就是说，在蚂蚁的脚爪里，藏有几十亿台微妙的小电动机作为动力。这个发现，激起了科学家们的一个强烈愿望——制造类似的“人造肌肉发动机”。从发展前途来看，如果把蚂蚁脚爪那样有力而灵巧的自动设备用到技术上，那将会引起技术的根本变革，那时电梯、起重机和其他机器的面貌将焕然一新。我们用的起重机一般也是靠电动机工作的，但是作功的效率比起蚂蚁来可差远了。为什么呢？因为火力发电要靠烧煤，使水变成蒸汽，蒸汽推动叶轮，带动发电机发电。这中间经过了将化学能变为热能，热能变成机械能，机械能变成电能这么几个过程。在这些过程中，燃烧所产生的热能，有一部分白白地跑掉了，有一部分因为要克服机械转动所产生的摩擦力而消耗掉了，所以这种发动机效率很低，只有30～40%。而蚂蚁“发动机”利用肌肉里的特殊“燃料”直接变成电能，损耗很少，所以效率很高。人们从蚂蚁“发动机”中得到启发，制造出了一种将化学能直接变成电能的燃料电池。这种电池利用燃料进行氧化还原反应直接发电。它没有燃烧过程，所以效率很高，达到70～90%。