En términos de romper el estrés, ¿por qué los elefantes tienen patas más gruesas en comparación con los seres humanos?

Supongamos que los elefantes y los humanos tienen densidades de tejido más o menos similares.

  1. En cualquier densidad de tejido establecida, cuanto mayor es el volumen de un animal, más pesado es, por lo que el peso corporal es una función del volumen corporal.
  2. El volumen se mide como una medida cúbica (largo por ancho por alto). Por ejemplo, un objeto de X metros de longitud, Z metros de ancho e Y metros de altura será XZY metros cúbicos de volumen.
  3. La resistencia de una extremidad de soporte está determinada por su grosor de sección transversal, por lo que es una medida al cuadrado (largo por ancho).
  4. Debido a ‘2’ y ‘3’ a medida que un animal crece, su volumen (y, por lo tanto, su peso) aumenta desproporcionadamente al grosor de la sección transversal (y, por lo tanto, la resistencia) de sus extremidades. Para demostrar esto, imaginemos un animal cuadrado de ladrillos de lego que mide 2 cm de largo y tiene patas de 1 cm de ancho. Su volumen es de 2x2x2 = 8 cm cúbicos y el ancho de la sección transversal de sus patas es 1 × 1 = 1 cm cuadrado. El volumen es 8 veces el área de la sección transversal de cada pata. Si nuestro animal lego duplica su longitud, su nuevo volumen será de 4x4x4 = 64 cm cúbicos, pero el ancho de la sección transversal de sus patas es de solo 2 × 2 = 4 cm cuadrados. El volumen ahora es 16 veces el área de la sección transversal de cada pata.
  5. Si continuamos aumentando el tamaño del animal en ‘4’, eventualmente el volumen (y, por lo tanto, el peso) será tan desproporcionadamente mayor que el área de la sección transversal de sus extremidades que las extremidades ya no podrán soportar el peso y colapsará La alternativa es que desarrolle piernas desproporcionadamente gruesas. Hola presto, patas de elefante.

Si bien creo que es admirable querer aprender, ¿puedo sugerir un camino alternativo al conocimiento? Antes de plantear una pregunta, ¿por qué no buscar en Quora para ver si ya se ha preguntado y respondido?

En la misma cantidad de tiempo que le tomaría hacer su pregunta, podría haber descubierto que se ha hecho, aunque con una redacción ligeramente diferente, en al menos dos ocasiones anteriores: uno de estos tres resultados mostrados es, de Por supuesto, tu pregunta.

Si realmente necesita la respuesta con urgencia, obviamente es mejor tener varias respuestas esperando que tener que esperar a que la gente responda a su pregunta. Y, por supuesto, no has perdido el tiempo de nadie más.

Según entiendo su pregunta, las patas de elefante son lo suficientemente gruesas para acomodar sus cuerpos, pueden correr, caminar, sentarse, igual que los humanos.
Los humanos normalmente también tienen piernas apropiadas para su tamaño y peso.
¿O tal vez no entiendo tu pregunta?

Bueno … Los elefantes son pesados, por lo que necesitan tener patas más gruesas para poder transportarse. ¿Te imaginas elefantes caminando con patas delgadas humanas y humanos caminando con patas gruesas de elefante? Los humanos y los elefantes tendrían más dificultades para caminar alrededor de ellos mismos, con una modificación como esa. Es el peso lo que hace que eso suceda.

Ley cuadrado-cubo = a medida que una forma crece en tamaño, su volumen crece más rápido que su área de superficie

Ley del cubo cuadrado – Wikipedia

Hay un famoso ensayo sobre este punto del biólogo JBS Haldane, en el que habla de los gigantes más venerables en Pilgrim’s Progress, que eran diez veces más grandes que los humanos en todas las dimensiones, por lo que su peso habría sido mil veces mayor. ochenta toneladas más o menos. Como dice Haldane, sus huesos del muslo solo tendrían cien veces la sección transversal de un hueso del muslo humano, que se sabe que se rompe si está estresado por diez veces el peso que normalmente lleva. Entonces estos gigantes se romperían los huesos del muslo en su primer paso. Por supuesto, las grandes criaturas podrían sortear esto si pudieran desarrollar un material esquelético más fuerte, pero hasta ahora esto no ha sucedido.

Escalada

Por lo tanto, un elefante tiene que aumentar sus patas para soportar el poder más que el factor de escala aplicado al resto de su cuerpo.

Nuestro cuerpo es completamente diferente al de un elefante. Los elefantes tienen patas en forma de pilar que necesitan soportar su increíble peso. Estoy bastante seguro de que no se estresan, de lo contrario no habrían permanecido igual desde hace miles de años.

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