הברדלס? הבז הנודד? נכון, הם מהירים, אבל הם רחוקים מלהשתוות לתאוצה המדהימה של כמה פרוקי רגליים בעלי עוצמה אדירה

נסו לדמיין את בעלי החיים המהירים ביותר בעולם. אילו הן החיות הראשונות שעולות בדעתכם? סביר להניח שאלה יהיו הברדלס (צ'יטה), שמסוגל לרוץ במהירות של 95 קמ"ש, או הבז הנודד שמגיע אפילו עד 390 קמ"ש כשהוא צולל מהשמיים על טרפו.

אך התשובה לשאלה מי החיה המהירה בעולם עשויה להיות מעט מורכבת, משום שתלוי מה בדיוק אנו מודדים. הברדלס אומנם מסוגל להגיע למהירות גבוהה, אך דרוש לו זמן רב להגיע אליה וכל שינוי כיוון מאלץ אותו להאט – לכן אם אתרע מזלכם למצוא את עצמכם בורחים מברדלס רעב, נסו לרוץ בזיגזגים. מהירותו המדהימה של הבז הנודד נמדדת בצלילה מהשמיים, כך שגם לו דרוש זמן רב יחסית להגיע אליה, משום שהבז צריך לנסוק לגובה רם לפני שיוכל לצלול. כך שאולי השאלה המעניינת יותר היא לאיזו חיה יש את התאוצה הגבוהה ביותר בעולם. 

בעוד שמהירות היא המרחק שגוף עובר ביחידת זמן, תאוצה מוגדרת כשינוי בגודל ו/או בכיוון המהירות ביחידת זמן. על פי חוק התנועה הראשון של ניוטון, גוף שואף להתמיד במצבו, בין שמדובר במנוחה ובין שזו תנועה במהירות קבועה, כל עוד לא פועלים עליו כוחות חיצוניים. על פי חוק התנועה השני של ניוטון, כדי שגוף יאיץ צריך לפעול עליו כוח, ומידת ההתנגדות של הגוף לשינוי תלוי במסה שלו – ככל שהמסה של גוף גדולה יותר כך הוא פחות נוטה להאיץ. לכן קשה יותר להזיז פסנתר כנף מאשר את הכיסא של הפסנתרן שמנגן בו.

בז נודד עם טרף שצד באוויר | צילום: SAM HOBSON / NATURE PICTURE LIBRARY / SCIENCE PHOTO LIBRARY
מהירות צלילה עצומה: בז נודד עם טרף שצד באוויר | צילום: SAM HOBSON / NATURE PICTURE LIBRARY / SCIENCE PHOTO LIBRARY

פרוקי הרגליים המהירים

אילו חיות, אם כן, הן בעלות התאוצה הגבוהה ביותר בעולם? חוקי ניוטון רומזים לנו שמדובר בחיות שהמסה שלהן קטנה באופן משמעותי מזאת של הברדלס ואפילו של הבז.

קצפית הרוק (Philaenus spumarius) היא חרק מתת-סדרת הציקדות, שמסוגל לנתר בתאוצה מדהימה של 550g, כלומר פי 550 מתאוצת הכבידה של כדור הארץ. לשם ההשוואה, התאוצה הגבוהה ביותר שאדם הצליח להגיע אליה הייתה 46.2g, והיא נמדדה במזחלת רקטית שנסעה על מסילה אופקית. 

אילו הקצפית הייתה משתמשת רק בשריריה היא לא הייתה מסוגלת להגיע לתאוצה כזאת. לכן היא משתמשת בתכסיס. השלד החיצוני של קצפית הרוק ושל פרוקי רגליים מהירים נוספים עשוי משילוב של חלבון גמיש בשם רזילין וסוכר קשיח שנקרא כיטין. בדומה לקפיץ מתוח שמשתחרר פתאום או מיתר של קשת, הקצפית מסוגלת למתוח את רגליה, לנעול אותן באמצעות מעין בריח שנמצא בשלד החיצוני שלה, ואז לשחרר את הנעילה בבת אחת. כך היא מצליחה לנתק את שלב אגירת האנרגיה (מתיחת הקפיץ) משלב שחרור האנרגיה, ולשחרר אנרגיה רבה בפרק זמן קצר.

קצפית הרוק | צילום: HEATH MCDONALD / SCIENCE PHOTO LIBRARY
תאוצה של 550g בזכות נעילת הקפיצים ברגליים. קצפית הרוק | צילום: HEATH MCDONALD / SCIENCE PHOTO LIBRARY

אם נמשיך הלאה במעלה רשימת המאיצים הכי טובים בממלכת בעלי החיים נמצא שם את חסילון המנטיס (Mantis shrimp). הסרטן הזה מסוגל לתקוף את טרפו תוך 3 אלפיות השנייה - זמן קצר פי 90 ממצמוץ אנושי אחד. תאוצת הצבתות שלו מגיעה לכ-10,000g ועשויה לייצר כוח של עד 1,500 ניוטון – שווה ערך לכוח הדרוש כדי להרים משקולת של 150 קילוגרם!

חסילון המנטיס | צילום: GEORGETTE DOUWMA / SCIENCE PHOTO LIBRARY
מייצר כוח הדרוש להנפת משקולת של 150 קילוגרם. חסילון המנטיס | צילום: GEORGETTE DOUWMA / SCIENCE PHOTO LIBRARY

אך גם תאוצת הצבתות של חסילון גמל שלמה אינה מעמידה אותו בראש טבלת המאיצים בעולם החי. עד לאחרונה ניצבה במקום הראשון הנמלה Mystrium camillae, המוכרת גם בשמות מטילי האימה נמלת דרקולה (Dracula ant) או הלסת המפצחת (Snap-jaw). את שמה המפחיד היא הרוויחה בזכות תאוצת הלסתות שלה, שמגיעה לכ-100,000g! היכולת הזאת מאפשרת לנמלת דרקולה להכניע או להמם טרף שאתרע מזלו לפגוש בה, וגם לברוח מטורפים – כשהיא מכה בלסתותיה ברצפה היא יכולה לשגר את עצמה למרחק של כ-40 סנטימטר, כלומר פי 40 מאורך גופה.

לאחרונה הפסידה נמלת דרקולה את המקום הראשון לטרמיט Pericapritermes nitobei. מהירות לסתותיו נמדדה במצלמה אולטרה-מהירה, ונראה כי תאוצתן גבוהה פי שלושה בקירוב מזאת של לסתות הנמלה. אפשר לשער שגם הטרמיט האימתני צפוי לקבל בקרוב שם קליט וקולע כמו נמלת דרקולה.

הטרמיט Pericapritermes nitobei | צילום: LabUrbanEntomologyTW, ויקיפדיה
לסתות שמחזיקות בינתיים בשיא התאוצה. הטרמיט Pericapritermes nitobei | צילום: LabUrbanEntomologyTW, ויקיפדיה

אם כן, אף שחוקי הפיזיקה תקפים לכל בעלי החיים באופן זהה, גודלם השונה גורם להם לחוות כוחות ותאוצות בצורה שונה. תאוצתם הגבוהה של החרקים הללו מתאפשרת בזכות מסתם הקטנה, ובזכות תכסיס אנטומי שמבוסס על קפיץ ובריח אשר מאפשרים שחרור אנרגיה רבה במהירות עצומה.

 

0 תגובות