Ulkoinen tukiranka parantaa kantokykyä
Miten on mahdollista, että muurahaiset ja kovakuoriaiset voivat kantaa monta kertaa itseään raskaampia kuormia?
Muurahaiset ja muut hyönteiset voivat todellakin kantaa mel-koisia taakkoja. Koetilanteissa muurahaiset on saatu kuljettamaan leuoissaan kuormia, joiden paino on 50-kertainen niiden omaan painoon verrattuna. Muurahaiset pyrkivät säästämään voimiaan. Eteläamerikkalaisilla lehdenleikkaajamuurahaisilla tehdyissä tutkimuksissa on todettu, että ne yleensä kantavat 2–6 kertaa itsensä kokoisia kuormia.
Suurikokoiset yksilöt kuljettavat isompia taakkoja kuin pienet, mutta omaan kokoonsa nähden raskaimman taakan kantavat silti pienikokoiset. Muurahaisten ja muiden hyönteisten taakankantokyvyn selittää niiden selkärankaisista poikkeava ruumiinrakenne. Koska niillä ei ole luurankoa vaan ulkoinen tukiranka – yleensä kitiinipanssari – ne eivät tarvitse yhtä paljon lihasvoimaa elimistönsä kannattelemiseen kuin selkärankaiset.
Ilmeisesti hyönteisten lihaksissa on myös selkärankaisia tehokkaampi aineenvaihdunta. Amerikkalaisia sarvikuonokkaita tutkinut Rodger Kram Kalifornian yliopistosta havaitsi, että kovakuoriainen, joka kantoi 30 kertaa itsensä painoista taakkaa, kulutti vain neljä kertaa niin paljon happea kuin kulkiessaan ilman kuormaa.
Toinen lihasvoiman selitys saattaa Kramin mukaan olla hitaus: kovakuoriaisten lihakset supistuvat ja rentoutuvat hyvin verkkaisesti. Ulkoinen tukiranka on myös rajoite. Se estää hyönteisiä kasvamasta kovin suuriksi. Ylärajana pidetään 150 grammaa. Sitä isommat yksilöt tarvitsisivat elimistönsä suojaksi niin paksun panssarin, että sen alle ei mahtuisi lihaksia liikuttamaan sitä.