Повторяющаяся проблема при попытке создать крупных существ — это закон квадрата-куба , поскольку он применяется к масштабированию знакомых животных, особенно тех, у которых есть экзоскелеты: если вы удвоите размер животного, его вес увеличится в восемь раз, но его грузоподъемность увеличится только в четыре раза. а мышечная сила только удваивается. Скелеты членистоногих уже составляют большую часть веса организма, чем скелеты позвоночных.
Самыми крупными членистоногими в истории были Jaekelopterus и Arthropleura , оба длиной около 2,5 м. Но ни один из них не поднялся более чем на несколько десятков сантиметров от земли.
Среди обычных предлагаемых частичных решений — снижение гравитации планеты, увеличение содержания кислорода в атмосфере (что позволило в нашем прошлом обитать гораздо более крупным насекомым) и изменение состава самого скелета. Возможно, к этому списку можно добавить структурное решение, чтобы сделать наземную панцирную (а не панцирную ) мегафауну правдоподобной.
Сработает ли сочетание экзо- и эндоскелетных черт, «амбискелет»? Вот упрощенная схема того, что я предлагаю:
«Амби-» от латинского означает оба.
Мышцы и ткани заключены в оболочку, похожую на панцирь, с несущей нагрузкой на костяную структуру вдоль одного края. В этой комбинации «панцирь» должен содержать и защищать только содержимое конечности или сегмента тела, в то время как «кость» несет вес животного. Обе части являются непрерывными, без промежуточных мягких тканей.
С другими вышеупомянутыми частичными решениями или без них, позволит ли это значительно увеличить животных с панцирем?
Хотя это хороший вопрос, он не работает, за исключением эстетики, которая может быть вашей точкой зрения.
Экзоскелет предназначен в первую очередь для защиты внутренних органов. Он должен быть достаточно толстым, чтобы обеспечить эту защиту, если он слишком тонкий, он будет хрупким и быстро сломается. Кожу относительно легко восстановить, а ее эластичность в сочетании с прочностью делает ее полезной для нас, но, по сути, тонкий кусок кости, который легко ломается и его труднее восстановить, поскольку ваша кожа означает, что вы легко травмируетесь и вам требуется слишком много времени, чтобы восстановиться. эти раны.
Если вы сделаете экзоскелет толще, вы столкнетесь с проблемой: он должен быть достаточно толстым, чтобы защищать, но достаточно тонким, чтобы ваши кости не разрушились под весом. Мы уже можем расколоть панцирь краба, так что толщины недостаточно. Но если вы увеличили упомянутого краба до нашего размера с приличной толщиной, чтобы защитить его, вы уже столкнулись с проблемой квадратного куба, которую пытались избежать!
Поэтому вместо этого я бы предложил промежуточное решение для вашего промежуточного решения. Вы используете «обычные» кости с кожей снаружи, но делаете кожу похожей на панцирь. Возможно, это больше похоже на роговой слой, как у наших ногтей, или на кожу «бронированных» наземных животных. Это все еще кожа, все еще жесткая, но с более высокой гибкостью, и она просто выглядит как панцирь.
Хотя вы можете просто использовать метод «он использует другую композицию». Многие шаги в создании графена могут быть выполнены биологическими телами, а паутинная нить определенно может быть сделана биологическими телами, поэтому, имея панцирь, сделанный из сплава кожи графена для прочности и легкости, переплетенного с паучьим шелком для прочности и гибкости, вы можете создать панцирную мегафауну.
Для справки: наши кости состоят из эластина, который делает кости гибкими, и кальция, придающего им твердость. Когда мы молоды, наши кости гораздо более эластичны, и кости трудно сломать, побочным эффектом является то, что ваши кости легко сгибаются и не защищают так, как вы хотите, и это не помогает, когда ваши мышцы пытаются генерировать силу от чего-то, что уступает дорогу. Когда мы становимся старше, эластин исчезает из костей, и в основном остается кальций, что приводит к ломкости костей. Таким образом, убедившись, что у вас есть надежное сочетание эластичных свойств и твердости, жизненно важно для хорошей структуры кости или панциря.
У черепах панцирь каким-то образом является частью скелета — он сделан из кератина кожи , но ребра срослись с ним.
Один вымерший вид под названием архелон мог иметь длину 460 см (около 15 футов, как мне кажется). Вот фотография его останков с человеком рядом:
Амбискелет теоретически сработает. Стыки как внутренних, так и внешних конструкций должны быть выровнены, чтобы обеспечить подвижность. А наличие более твердых и прочных частей определенно повысит защитные способности вашего существа и даст ему больше шансов на существование, несмотря на его большой размер.
Кажется, что амбискелеты требуют специфических черт, которых нет ни у одного живого существа, но, возможно, они могли быть у некоторых вымерших существ, плакодерм, клады вымерших рыб, у которых почти половина их тела была покрыта костными пластинами, и, насколько я знаю, Мягкая ткань над пластинами была минимальной, что важно для целей «амбискелета», позволяющего создавать больших и массивных членистоногих существ с явно твердым экзоскелетным телом.
Как я уже упоминал, у этих существ было очень мало кожного покрова на костных грудных и черепных пластинах (по крайней мере, только тонкий слой кожи в определенных местах), что легко выдавало бы их жесткий внешний вид. Другое дело, что большинство органов и мышц у них было внутри костных пластин, а не снаружи или над ними.
Другой возможный аргумент в пользу этой «модели» заключается в том, что плакодермы даже под водой могли достигать больших размеров, чем самые большие членистоногие, причем один из самых крупных видов имел умеренные оценки до 6-7 метров в длину, а верхние оценки даже до 10-11 метров.
Таким образом, наличие таких больших размеров является возможным доказательством или решением проблемы, связанной с тем, что размер ограничен тем, что все его органы содержатся в жестком экзоскелете, который, как я видел, обычно упоминается для гигантских членистоногих. По сути, плакодермы могут расти, не ограничиваясь своей броней.
И какая-то удивительная вещь, особая группа плакодерм пошла дальше, развив членистоногие конечности из грудных плавников.
Следующее изображение относится к жанру небольшого размера, но другие могли достигать 2-3 метров в длину.
И часть, которая вносит свой вклад в «амбовую» часть, заключается в том, что плакодермы сохраняли позвоночник внутри своей брони, соединяясь только с их мозговой оболочкой, практически являясь единственной внутренней точкой крепления мышц.
Проблемы, которые следует учитывать
Это были водные существа, поэтому более вероятным случаем является то, что весь дополнительный вес, обеспечиваемый броней, поддерживался водой, что могло вызвать проблемы на суше из-за такого веса. Поэтому было бы необходимо определить, насколько толстым он может быть, прежде чем он достигнет предела, при котором он падает под собственным весом.
Возможные решения для этого — использование странных материалов или развитие какой-либо конструкционной конструкции, способной выдержать вес. Как этот дьявольский жук или экзоскелет креветки-богомола .
И вещи, в которых я действительно не уверен, как они работают, такие как биологический механизм, с помощью которого эти животные могли расти в своих панцирях, не сбрасываясь, как членистоногие, я предположил, что путем наложения слоев костей, растворяющихся в более низких, как они росли.
Что касается механической части, я не знаю, будет ли поверхности, образованной минимальным внутренним скелетом и экзоскелетом, достаточной, чтобы закрепить достаточное количество мышц, чтобы иметь возможность двигаться по суше. Так это, чтобы найти, сколько поверхностных мышц требуется.
Единственное, что мы можем знать, это то, что эта «модель» удовлетворительно работала под водой.
Со своей стороны я бы попытался найти решения или задать вопросы, чтобы решить последние неудобства.
AlexP
Файрстрайк
Тортлиена
Д.В.Краус
Закон квадрата-куба
пользователь3757614
Алхимист
Ян Кемп
Даррел Хоффман
Ян Кемп
Даррел Хоффман
рек
рек
рек
Джон
Гость
рек