是不是体型越大越好？但对于世界上最强壮的动物来说，情况并非如此。

PopSci 和 MinuteEarth合作制作了这个故事和视频。如果这让你对更多与力量相关的故事感到兴奋，请查看 PopSci 2023 年夏季刊中有关肌肉的内容。

在动物界，体型并不总是意味着力量。虽然大象和牛等大型动物可以毫不费力地移动重量相同的物体，但昆虫却展现了大自然最伟大的力量。

蜣螂体长 1.25 英寸，是自然界中体型最大的生物，它能搬动 1,141 倍于自身体重的便球。如果你有这么强壮，你就能举起一架航天飞机。与此同时，陆地上最大的动物——非洲雄性象，能举起大约 1,300 磅的重量——这对我们来说很了不起，但只占其体重的 10% 左右。

德国马克斯·普朗克智能系统研究所的动物生物力学研究员安德鲁·舒尔茨说，非洲象相对于其体重“实际上相当虚弱”。虽然大象比普通人强壮得多——仅凭它们的鼻子就能举起 700 磅重的物体——但厚皮动物的体型实际上阻碍了它们的力量。

这是由于一个叫做平方立方定律的数学原理。天文学家和物理学家伽利略·伽利莱在 400 年前提出了这个想法，它指出，当一个形状膨胀时，它的体积增长速度比表面积增长速度快。例如，如果一个人的身高增加一倍，他的体重就会增加八倍。

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平方立方定律有助于解释为什么大型动物相对于小型动物而言往往比小型动物更弱。简而言之，动物的体重会随着体型的增大而大幅增加，它们必须将更多的力量用于支撑自己的体型。因此，将大象的体型增大 10 倍并不意味着其力量也会增大 10 倍。

甚至人类在行动中也遵循这一原则。看看职业运动员：一般来说，体重较轻的运动员比体重较重的运动员跑得更快，做引体向上也更容易，因为体型较小的运动员需要投入较少的力量来支撑体重。

然而，脚步轻盈并不是昆虫超强力量的秘诀。那么，切叶蚁（它们能搬动比自身重 50 倍的树叶）和犀牛甲虫（它们能举起比自身重 80 倍的物体）是如何做到的呢？答案是这些昆虫和其他小昆虫的一个特殊特征——它们的外骨骼。

人类的骨骼位于体内，而拥有外骨骼的动物“坚硬的部分位于体外，这为它们提供了更多的肌肉空间”，昆虫学家、 《致命的平衡：拥挤世界中的掠食者和人类》一书的作者亚当·哈特说。“它们的身体主要由外骨骼支撑。”这使得它们的肌肉大部分可以自由地完成昆虫要求的艰苦劳动。

切叶蚁、蜣螂和许多其他体型虽小但威力强大的昆虫都有由几丁质构成的外骨骼。这种天然聚合物不仅比骨头强度更高，而且比骨头更能容纳更多的肌肉。拥有几丁质外骨骼的昆虫和其他无脊椎动物可以最大限度地增加体内肌肉的数量。我们或许也能从这种外骨骼中学到一些东西：如今的科学家正在研究自然界最强大的昆虫和无脊椎动物所拥有的盔甲般的外骨骼，以帮助他们设计出更坚固的材料，用于容器、建筑物、机械、防弹衣等。

即使在昆虫世界中，切叶蚁和蜣螂也异常强大。并非所有昆虫和无脊椎动物都能移动比自己大数百倍的物体；这种能力往往是进化压力的结果。例如，切叶蚁需要大量稳定的树叶供应来维持巢穴中的真菌，它们会种植这些真菌作为食物。虽然蚂蚁可以很容易地找到树叶，但要把树叶带到巢​​穴需要力量，而它们已经进化出了充足的力量。

所以下次你在健身房需要一些灵感时，不要想着一头公象。让切叶蚁或其他大昆虫成为你获得力量的灵感源泉。