Bakteriya ne qədər böyük ola bilər? Həyat və ölçü 3 | Kurzgesagt

🎁Amazon Prime 📖Kindle Unlimited 🎧Audible Plus 🎵Amazon Music Unlimited 🌿iHerb 💰Binance

Video

Transkriptlər

Nəfəs alın, nəfəs verin.

Nəfəs alın, nəfəs verin.

Sağ qalmaq nələrsə etməklə bağlıdır.

Bu saniyədə hüceyrələriniz enerjinizi təmin etmək üçün oksigenlə birlikdə qlükoza molekullarını yandırır və bu sizi daha bir qiymətli an üçün də sağ saxlayır.

Nəfəs aldığınız hüceyrələrə oksigen çatdırmaq üçün.

Nəfəs almaq çox çətin bir məsələnin cavabıdır: Hüceyrələrinizin sağ qalması üçün lazım olan qaynaqları hüceyrələrinizə xaricdə daxilə necə çatdırırsınız?

Hər canlı bu problemi həll etməlidir və bu problemin həlli həyatın ən əhəmiyyətli tənzimləyicilərindən asılı olaraq, təəccüblü şəkildə dəyişkəndir -

Ölçü.

Başqa videolarda müzakirə etdiyimiz kimi: kainatın fiziki qanunlarının öz sakinləri üçün fərqli ölçülərdə, fərqli nəticələri vardır.

Ölçünüzdən asılı olaraq, istilik, mikroqravitasiya və ya səth gərginliyi kimi sadə şeylər sizin üçün əhəmiyyətsiz bir şey və ya ölümcül bir təhlükə ola bilər.

Canlıların yaşamağa davam edə bilmələri üçün üçün bir çox fərqli materiala ehtiyacı var.

Və hansısa yolla onları kənardan içəriyə daşımalıdırlar.

Bu, həyatda olmaq astanasında olan ilkin şeylər üçün böyük bir problem idi, çünki bizim kainatımızda hər bir şeyi etmək üçün enerji tələb olunur.

Və yer üzündəki ilk canlılar milyardlarla illik təkamüldən sonra bugün olan çoxlu vasitələr və texnikaya malik deyildilər.

Buna görə də, ən başlanğıcda həyat enerji istifadə etmədən, yaxşı şeyləri içəri ötürmək və və pis şeyləri xaric etmək üçün bir yol tapmalı idi.

Xoşbəxtlikdən, həyatın ilk formaları çox kiçik idi.

Və kiçik olduqları üçün diffuziya adlanan fiziki qanuna əsaslanan, ödənişsiz nəqliyyat növündən istifadə edə bilmişdilər.

Diffuziya kainatın molekulların, xüsusən də mayelərdə və ya qazlarda daim hər istiqamətdə hərəkət etməsi qaydasıdır.

Və hərəkət edərək bir-birləri ilə və digər molekullarla toqquşduqları üçün yayılmağa meyllidirlər.

Məsələn, bir qənd parçasını suya atsanız, bir yerə çox şəkər yığılmış olur, başqa yerdə isə heç olmur.

Şəkər molekulları suda həll edildikcə təsadüfi olaraq, su molekulları və digər şəkər molekulları ilə toqquşmağa başlayacaqlar.

Yavaş-yavaş bütün şəkər molekulları yayılacaq və fərqli konsentrasiyalarda birdən çox faza əmələ gətirəcək.

Bu təsadüfi hərəkətlər, şəkər suda bərabər paylanana qədər dayanmadan davam edir.

Diffuziyanın ən üstün cəhəti, həyatın ondan azad şəkildə, enerji tələb etmədən istifadə edə bilməsidir.

Və həyat “ödənişsiz” şeyləri sevir.

Beləliklə, yer üzündəki bütün həyat diffuziyaya əsaslanır.

Gəlin Yer üzərində yaşayan ən kiçik canlıya, bir bakteriyaya baxaq.

Xüsusilə də onun səthinə.

Hüceyrə membranları müəyyən molekulların yayılmasına imkan verir.

Bu spesifik bakteriya yaşamaq üçün oksigen istehlak edir, tullantı məhsulu olaraq isə içərisində karbon qazı istehsal olunur.

Beləliklə, bakteriyanın içərisində çoxlu oksigen yox, çoxlu karbon qazı var.

Diffuziya səbəbindən bu molekullar nəticədə bərabər yayılacaq, buna görə də karbon qazı dağılır, oksigen isə xaricdən daim doldurulur.

Ancaq bu cür “nəfəsalma” yalnız çox kiçik dünya üçün yarayır.

Bakteriya, amöb, hüceyrələriniz və çox kiçik heyvanlar üçün.

Məsələn, həşəratların nəfəs borusu, təzyiq qradiyentli tunelləri var, burada hava çox yavaş şəkildə həşərat hüceyrələri ilə yayılır və qaz mübadiləsi edə bilir.

Hətta böcəklər də nəfəs borusu ilə əlaqə yarada bilirlər və ən azı bəziləri nəfəs dəlikləri və hava kisələri kimi xüsusi nəfəs orqanlarına malikdirlər.

Müəyyən miqyasda hüceyrələrin canlı qalması üçün diffuziya çox ləng olur.

Əsas problem odur ki, ətraf mühitlə mübadilə yalnız səthdə baş verə bilər və materialların yayılması yalnız müəyyən miqdarda içəridə davam edə bilər.

Kiçik canlıların yalnız az bir miqdar “içəri” hissələri və ya həcmləri, lakin çoxlu “kənar” hissələri və ya səth sahələri var.

Bəs mavi balina böyüklüyündə bir bakteriya yaratmaq istəsək və çox əlverişli bir genişləndirmə maşınımız olsa, nə olardı?

Təəssüf ki, kvadrat-kub qanunu işlərimizi korlayardı.

Qısaca, bir şeyi 10 dəfə böyütsəz, onun kənarı və ya səthi 100, daxili və ya həcmi isə 1000 dəfə artacaq.

“Pseudomonas aeruginosa” bakteriyasını mavi balina ilə müqayisə etsək, bakteriyanın həcminə görə balinadan 10.000.000 dəfə çox səthə sahib olduğunu görürük.

Bakteriyanın çoxlu kənar hissələri, balinanın isə çoxlu daxili hissələri var.

Əgər bir bakteriyanı balinanın ölçüsü qədər böyütsək, bizim nəhəng bakteriyamızın səthindən xeyli uzaq və həddən artıq çox daxili hissələri olacaq.

Bakteriyamızın ehtiyacı olan oksigen onun içərisinə çatmamış artıq qurtarardı.

Bizim nəhəng bakteriyamız sadəcə ölərdi.

Ancaq böyük olmağın da çoxlu müsbət cəhətləri var.

Yeyilməyin çətinliyindən başqalarını yeməyin asanlığına qədər.

Ancaq hüceyrələrin ölçüsü oksigen və qida maddələrinin daxili hissələri kifayət qədər qaynaqla təmin edərək, təsirli bir şəkildə yayıla biləcəyi məsafə ilə məhdudlaşır.

Beləliklə, həyat çoxhüceyrəli quruluşlar yaratmaqla bu problemdən qaçdı - bir hüceyrə əvəzinə, çox hüceyrədən ibarət olan varlıqlar.

Çünki bir dənə böyük hissə əvəzinə, çoxlu kiçik hissələriniz varsa, bu zaman diffuziya daha yaxşı işləyir.

Zamanla hüceyrə yoldaşları işlərini bölüşməyə və ixtisaslaşmağa başladılar.

Bəzi hüceyrələr ətraf mühiti hiss etməyə, digərləri həzmə, digərləri isə hərəkətə cəmləndi.

Lakin bu yenə də kifayət deyildi.

İlk çoxhüceyrəli həyat formalarının əldə edə biləcəyi ölçüləri məhdudlaşdıraraq diffuziya, səth və enerji istehsalı problemi olduğu kimi qaldı.

Həyat daha da böyük olmaq üçün çuxurlara, mağaralara və tunellərə sahib olaraq və öz-özünə qatlanaraq, diffuziya problemini həll etdi, beləliklə, hüceyrələrin hər birində diffuziya asanlıqla baş verə bilərdi.

Özünüzü nümunə götürün: xarici hissələriniz hesab olunan sahə, yəni dərinizin təxminən 2 kvadrat metr səth sahəsi var.

Ancaq ağciyərləriniz təxmini 70 kvadrat metr səth sahəsinə malikdir.

Onlar şarlar kimi deyil, daha çox qan damarları ilə əhatə olunmuş və sıx bağlanmış kiçik şarlarla dolu süngərlərə bənzəyirlər.

Nəfəs aldığınız zaman bütün o kiçik şarlar təmiz hava ilə dolur.

Şarların ətrafına CO2 ilə doldurulmuş qan vurulur.

Və sonra diffuziya sehri baş verir.

Oksigen qırmızı qan hüceyrələri tərəfindən götürülən qana yayılır.

Və CO2 qandan və ağciyərlərinizə yayılır, buradan isə yenidən nəfəslə geri verilir.

Qanınız daha sonra oksigenlə zəngin olan qanı bədəninizin ən uzaq guşələrinə daşıyır və CO2 tullantılarını götürür.

Bədəndəki diffuziya təxminən bir millimetrdə təsirlidir, buna görə bədəninizdəki hər bir hüceyrə qan damarından ən çox bir milimetr uzaqdadır.

Ona görə də sizin kimi orta ölçülü heyvanların bədənin hər bir hüceyrəsinə çatması üçün çoxlu qan damarlarına ehtiyacı var.

Vücudunuzun təxminən 100.000 kilometrlik kapilyarları var, qan damarlarınızın ən kiçiyinin təxminən, 1000 kvadrat metrlik bir sahəsi var.

Bu, xarici dünya ilə hər hansı bir mübadilə etmək istəyən bütün bədən hissələriniz üçün də keçərlidir.

Vücudunuzun qidalarınızdan qida maddələri alması üçün səthlərə ehtiyacı var, buna görə də bağırsağınızın təxminən 40 kvadrat metrlik, bir badminton meydançasının yarısı qədər sahəsi var.

Nə qədər böyük olsanız, o qədər gizli səthlərə ehtiyacınız olacaq.

Ağaclar, məsələn. Onların həyatda qalmağın yolu nazik havadan və günəş işığından şəkər yaratmaqdır.

Buna görə də onun mümkün qədər çox səthə ehtiyac var.

İki min yarpaqlı portağal ağacının yarpaq səthi 200 kvadrat metrdir.

Ancaq yarpaqların içərisində diffuziyanın meydana gəldiyi səth 6000 kvadrat metrdir.

Bu, suyun yayıldığı torpaqdan səthini maksimum dərəcədə artıran saysız-hesabsız kiçik tüklərə ayrıldığı köklər üçün də eynidir.

Bir kvadrat metr otun kökləri təxminən 350 kvadrat metr səthə sahibdir!

Bu planetdəki həyatın nəfəs kəsən müxtəlifliyinə baxsaq, hər şeyin tamam fərqli olduğu görünür.

Bu, həqiqətən belədir.

Ancaq bəzi əsas prinsiplər hamı üçün eynidir və çox kiçiklərə və ya çox böyüklərə baxsaq, milyardlarla il ərzində əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməmişdir:

Tullantılar çıxır və təzə yanacaq daxil olur.

Bunun mümkün olması üçün böyük heyvanların mürəkkəb sistemə ehtiyacı var.

Təzə yanacaq, xüsusən də yaradıcılığımız üçün vaxtaşırı istifadə edə biləcəyimiz bir şeydir.

Həqiqətən, sadəcə yeni bir şey sınamaq kifayətdir və işə başlamaq üçün mükəmməl bir fürsətimiz var:

Dizayn, illüstrasiya, animasiya, fotoqrafiya və kulinariya kimi demək olar ki, hər növ yaradıcılıq bacarığı üzrə kurslar təklif edən Skillshare onlayn öyrənmə cəmiyyəti ilə əməkdaşlıq etmişik.

Burada hər səviyyədən başlayaraq minlərlə kurs var, buna görə də harada olursunuzsa olun, sizin üçün nəsə olacaq.

Məsələn, bəlkə də animasiyalarımızın pərdə arxasına baxmaq istəyərsiniz:

Video dərsləri və praktiki layihələrlə videolarımızdan səhnələri necə canlandırdığımızı öyrədən bir neçə Skillshare dərsləri hazırlamışıq.

Və ya əvvəlcə illüstrasiyaya baxmaq istəsəniz, Hayden Aube tərəfindən “Adobe Illustrator: Level Up Your Colours”-ı tövsiyyə edirik.

Ancaq birinci seçdiyiniz şey o qədər də önəmli deyil - vacib hissəsi işə başlamaq, əylənmək və yeni ilham almaqdır.

Bütün dərslərə limitsiz giriş, illik premium üzvlüyü ilə ayda cəmi on dollardır.

Və açıqlamadakı linkə daxil olan ilk 1000 Kurzgesagt izləyicisi üçün xüsusi bir hədiyyəmiz var:

Pulsuz, premium Skillshare sınağı əldə edəcəksiniz.

Yeni bir bacarıq kəşf etmək və Kurzgesagt-ı dəstəkləmək istəyirsinizsə, mütləq sınayın.

Öyrənmə təcrübənizi həqiqətən mükəmməl etmək üçün başqa bir yeniliyimiz də var: yeni Okean Kəşfiyyatçısı Dəftərimiz!

İçərisində sizi dənizin altında səyahətə aparan, gözəl parıldayan folqa yazıları və 4 şəkilli infoqrafik səhifə var.

Kurzgesagt tərəfindən sevgi ilə dizayn edilmiş və hazırlanmış, bütün qeyd ehtiyaclarınız üçün mükəmməl bir yoldaş.

İzlədiyiniz üçün təşəkkürlər!