科学家说蜘蛛侠不可能存在，因为人类太大了
尽管进化是盲目的修补，但它仍必须在一定的物理极限内运作。体型就是其中之一，这也是为什么某些特征对某些动物有效而对其他动物无效的原因。其中一个特征就是粘着垫——这一特征在许多物种中都是独立进化的，包括两栖动物、爬行动物和哺乳动物。但是如果胶粘垫是如此有用，为什么我们不能在更大的动物身上看到它，比如，我不知道，人类？为了抓住问题的核心，为什么人们不能成为蜘蛛侠？
答案很简单：作为一个物种，人类实在太大了。剑桥大学动物学系的生物学家在本周发表在PNAS杂志上的一项研究中解释说，动物越大，其体表面积所占的比例就越大，因为它需要粘附在墙上。简言之，如果你是大的，你的粘脚需要大得多。
你越大，你的表面积就越需要粘性(图片来源：剑桥大学）
所以，对于像蚂蚁这样小的动物来说，只有0.09%的生物表面积需要粘合剂才能爬上墙壁。对于壁虎来说，这个比例上升到了4.3%，而对于人类来说，估计所需的表面积是40%——如果你只用身体的一半作为粘合剂，则是80%。
人类需要114码的鞋子（粘的）才能爬上墙
剑桥大学动物学系的资深作者沃尔特·费德勒在一份新闻声明中说：“例如，如果一个人想像壁虎那样爬上一堵墙，我们就需要不切实际的大而粘的脚——以及欧洲尺码145或美国尺码114的鞋。”。当然，你可以用一个巨大的胶垫把你身体的几乎所有前部做成一个，但是你怎么移动呢？任何时候，当你试图举起一只胳膊或一条腿去攀爬时，你都会从墙上掉下来，因为你的身体和你攀爬的表面之间没有足够大的接触来保持你在上面。
问题的关键在于动物的体积和表面积并不是以同样的速度增长的。当动物变大时，表面积与体积的比值就会减小。”这给大型攀岩动物带来了一个问题因为，当它们更大、更重时，它们需要更大的粘附力，但它们有相对较少的体表可供粘附的脚垫使用。“拉庞特说，这意味着使用粘附垫的动物有一个自然的上限，在它变得过于费力之前——它的大小与壁虎差不多。
我们仍然可以爬墙-但只有用正确的技术
当然，这项研究只着眼于自然界中发现的胶粘垫，而使用更粘性的材料，所需的表面积就会减少。拉庞特、费德勒和他们的同事甚至发现，在某些物种中，这种情况是真实的，因为动物变得更大的速度比它们的粘附垫尺寸增加的速度快——相反，它们的粘附垫变得更粘。这意味着人类可能永远不能只用我们的手和脚爬上墙壁，我们也许可以用特制的粘性垫来爬上墙壁。所以，少蜘蛛侠，多章鱼医生。
这个毛茸茸的猛犸象改变了人类的历史
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- 发表于 2021-05-03 03:38
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- 分类：互联网
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