Video

Transkripce

Začněme tohle video tím, že shodíme z mrakodrapu myš, psa a slona na něco měkkého,

řekněme třeba na hromadu matrací.

Myš přistane, na chvíli je omráčená, pak se otřese a

odchází naštvaně, protože je velmi ošklivé někoho shodit z mrakodrapu.

Pes si zlomí všechny své kosti a zemře nehezkou smrtí.

A slon exploduje do obrovské louže kostí a vnitřností a nemá ani šanci být naštvaný.

Proč myš přežije. ale pes ani slon ne?

Odpovědí je velikost.

Velikost je nejvíce nejpodceňovanějším regulátorem žijících věcí.

Velikost určuje celou naší biologii, jak jsme stavěni, jak vnímáme okolní svět, jak žijeme a umíráme.

A to díky tomu, že fyzikální zákony jsou rozdílné pro různě velká zvířata.

Život má sedm kategorií velikostí. Od neviditelné bakterie, přes roztoče, mravence,

myši, psy, lidi, slony až po plejtváka obrovského.

Každá velikost si žije ve svém vlastním unikátním vesmíru, hned vedle toho dalšího.

Každý se svými vlastními pravidly, výhodami a nevýhodami.

Tyto světy spolu prozkoumáme v celé sérii videí.

Vraťme se teď ale zpátky k původní otázce: Proč naše myš přežila ten pád?

Protože měřítko mění úplně vše.

Princip, se kterým se budeme stále potkávat.

Například velmi malé věci jsou prakticky imunní proti pádům z velké výšky,

protože čím menší jste, tím méně vás zajímá působení gravitace.

Představte si teoretické zvíře, které je velké jako kulička.

Má tři vlastnosti: svou délku; svůj povrch, který pokrývá kůže a jako třetí

svůj objem - všechny věci uvnitř jako orgány, svaly, naděje a sny

Pokud ho desetkrát prodloužíme, na velikost basketbalového míče,

zbytek vlastností se nezvětší jen desetkrát, pokožka se zvětší stokrát a

a jeho vnitřek, tedy objem, se zvětší tisíckrát.

Objem určuje váhu, nebo přesněji, hmotnost zvířete.

Čím více vážíte, tím více získáte kinetické energie před dopadem a tím silnější bude šok z dopadu.

Čím větší povrch ve vztahu k hmotnosti nebo objemu máte, tím více bude dopad rozložen a ztlumen

a o to více vás také zpomalí odpor vzduchu.

Slon je tak velký, že jeho povrch, v poměru k objemu, je velmi malý,

a proto se mnoho kinetické energie rozloží na příliš malý prostor.

A vzduch ho také příliš nezpomalí.

A to je důvod, proč je slon při dopadu na zem zcela zničen v působivé explozi slizu.

Druhý extrém - hmyz, má velký povrch těla ve vztahu k jejich objemu.

Takže můžete doslova vyhodit mravence z letadla a on se při dopadu vážně nezraní.

Zatímco v “malém světě” je padání nepodstatné,

existují v něm síly, které jsou pro nás neškodné, ale extrémně nebezpečné pro malá stvoření.

Jako povrchové napětí, které pro hmyz mění vodu v potencionálně smrtící látku.

Jak to funguje?

Voda má sklon shlukovat se.

Její molekuly jsou k sobě navzájem přitahovány silou zvanou koheze, která vytváří napětí na jejím povrchu,

které si můžete představit jako “neviditelnou pokožku”.

Pro nás je tato pokožka tak slabá, že si jí většinou ani nevšimneme.

Když se namočíte, zůstane na vás přibližně 800 gramů vody, zhruba 1% vaší hmotnosti,

Mokrá myš má na sobě asi 3 gramy vody, což je více než 10% její hmotnosti.

Představte si, že jdete ze sprchy a máte na sobě osm plných lahví vody!

Ale pro hmyz jsou tyto síly tak mocné, že namočit se je otázkou života a smrti.

Pokud bychom tě zmenšili na velikost mravence a dotkl by ses vody, bylo by to jako dotknout se lepidla.

Voda by tě rychle pohltila, povrchové napětí by bylo pro tebe příliš silné na to ho prolomit a utopil by ses.

Proto hmyz získal vlastnost odpuzovat vodu.

Za prvé, jejich vnější kostra je pokryta tenkou vrstvou vosku, jako u aut.

To děla jejich povrch alespoň částečně voděodpudivý, protože k němu nemůže voda dobře přilnout.

Mnoho hmyzu je pokryto malinkými chloupky, které slouží jako bariéra.

Chloupky zásadně zvětšují jejich povrch a brání kapkám dotknout se jejich vnější kostry

a usnadňují zbavování se kapek.

Aby evoluce zvládla povrchové napětí, zvládla nanotechnologie miliardy let před námi.

Některý hmyz si vyvinul povrch pokrytý krátkými a extrémně hustými voduodpuzujícími chloupky.

Některý hmyz má více než milion chloupku na milimetr čtvereční.

Když se tento hmyz ponoří pod vodu, vzduch se drží uvnitř jejich “kožichu” a vytváří vzduchový obal.

Voda k nim nemůže přilnout, protože chloupky jsou tak malé, že rozbíjí povrchové napětí.

Ale je to ještě lepší, protože když v tomto vzduchovém obalu dojde kyslík, nový kyslík přejde z okolní vody do

tohoto vzduchového obalu, zatímco oxid uhličitý přejde z tohoto obalu ven, do okolní vody.

A tak si hmyz vlastně nosí svoje vnější plíce a může tak v podstatě dýchat pod vodou díky povrchovému napětí.

Mimochodem, jde o stejný princip, který umožňuje bruslařkám chodit po vodě

Maličké, vodu odpouzující chloupky.

Čím menší se stanete, tím divnějším se stává okolní prostředí.

V určitém bodě se i vzduch stává pevnějším.

Přibližme teď na velikost nejmenšího známého hmyzu, zhruba na velikost poloviny zrnka soli,

který je velký jen 0.15 milimetru: brvušky.

Brvušky žijí v ještě divnějším světě než ostatní hmyz. Pro ně je vzduch samotný jako řídká želatina,

sirupovitá hmota, která je neustále obklopuje.

Pohyb skrz ní není jednoduchý. Létání na této úrovni není jako elegantní plachtění,

musí se spíše chytit vzduchu a držet se ho.

Proto jejich křídla vypadají spíše jako velké chlupaté ruce než obyčejná hmyzí křídla.

Doslova plují vzduchem, jako malinkatý odporný mimozemšťan skrz sirup.

Jak objevujeme další vesmíry různých velikostí, věci se stávají ještě zvláštnějšími.

Fyzikální zákony jsou pro každou velikost tak rozdílné, že jak život postupně rostl během posledních miliard let,

evoluce se s nimi musela pokaždé znovu popasovat.

Tak proč neexistují mravenci o velikosti koně?

Proč nemáme slony o velikosti améby?

Proč? To rozebereme v dalším díle.

Máme teď zbrusu nový měsíční newsletter. Přihlašte se k odběru, pokud nechcete zmeškat žádné naše video,

a také pro získání bonusových videí.

(Odkaz na newsletter je v popisku videa!)