Video

Transskription

Lad os starte denne video med at kaste en mus, en hund og en elefant

ud fra en skyskraber ned på noget blødt.

Lad os sige en stak madrasser.

Musen lander og er fortumlet i et øjeblik,

før den ryster støvet af sig og går væk ret irriteret, fordi det er en meget uhøflig ting at gøre.

Hunden brækker alle sine knogler og dør på uspektakulær vis

og elefanten eksploderer i en rød sø af knogler og indvolde uden en chance for at blive irriteret.

Hvorfor overlever musen, mens elefanten og hunden ikke gør?

Svaret er størrelse.

Størrelse er den mest underforståede regulator for levende væsner.

Størrelse bestemmer alting omkring vores biologi,

hvordan vi er bygget, hvordan vi oplever verden, hvordan vi lever og dør.

Det gør den fordi fysikkens love er anderledes for forskellig størrelse dyr.

Liv spænder over syv størrelsesordener, fra usynlige bakterier til mider, myrer,

mus, hunde, mennesker, elefanter og blåhvaler.

Hver størrelse lever i sit eget unikke univers lige ved siden hinanden, hver med deres egne regler, fordele og ulemper.

Vi vil udforske disse forskellige verdener i en serie af videoer.

Lad os vende tilbage til det indledende spørgsmål: Hvorfor overlevede vores mus faldet?

Det er fordi størrelsesskalaen ændrer reglerne; et princip, som vi vil støde på igen og igen.

Meget små ting er foreksempel stort set immune over for at falde fra store højder,

fordi jo mindre du er, jo mindre bekymrer du dig om tyngdekraftens effekt.

Forestil dig et teoretisk dyr, som er kugleformet og på størrelse med en glaskugle

Det har tre egenskaber: sin længde, sit overfladeareal (som er dækket af hud)

og dets rumfang, eller rettere sagt alle tingene indeni f.eks organer, muskler, håb og drømme.

Hvis vi laver dyret ti gange længere, lad os sige på størrelse med en basketbold,

vil dyrets resterende egenskaber ikke blot blive ti gange større.

dets hud vil vokse 100 gange større og dets indre (altså dets rumfang) vokser 1000 gange større.

Rumfanget afgør dyrets vægt, eller mere præcist, dyrets masse.

Jo mere masse du har, desto mere kinetisk energi har du før du rammer jorden og jo stærkere bliver slagschokket.

Jo mere overfladeareal i forhold til dit rumfang eller masse du har, jo mere vil slagchokket blive fordelt

og gjort blødere. Samtidig vil luftmodstanden sænke din fart.

En elefant har et ekstremt lille overfladeareal i forhold til dens volumen.

Så en stor mængde kinetisk energi bliver fordelt over et beskedent areal og luften sænker næsten ikke hastigheden.

Derfor bliver elefanten komplet tilintetgjort i en imponerende eksplosion af splat når den rammer jorden.

I den anden ende af skalaen finder vi insekter, som har et ekstremt overfladeareal i forhold til deres beskedne masse.

Så du kan bogstaveligt talt smide en myre ud af et fly uden det gør nogen alvorlig skade.

Men mens højde er irrelevant for de små, så findes der krafter som kan synes harmløse for os

men som indeholder ekstreme farer for små skabninger.

Som f.eks. overfladespænding, som forvandler vand til en potentiel dødbringende substans for insekter.

Hvordan fungerer det?

Vand har en tendens til at klistre til sig selv. Dets molekyler er tiltrukket af hinanden

gennem en kraft kaldet kohæsion, som skaber en spænding på dets overflade,

som man kan forestille sig, er lidt som et usynligt lag hud.

For os er denne “hud” så svag at vi normalt knapt registrerer den.

Bliver du våd, vil din krop være tilklistret omkring 800 gram vand, ca svarende til 1% af din kropsvægt.

Tilsvarende vil en våd mus have cirka 3 gram vand hængende på sig,

hvilket svarer til mere end 10 % af dens kropsvægt.

Forestil dig at slæbe rundt på 8 liter vand hver gang du forlader bruseren.

Men for insekter er overfladespændingen så kraftig at, det at blive våd er et spørgsmål om liv og død.

Hvis vi skrumper dig ind på størrelse med en myre og du rører ved en dråbe vand,

vil det føles som at stikke hånden i lim.

Det vil hurtigt opsluge dig. Du ville ikke kunne bryde overfladespændingen og du ville drukne.

Derfor udviklede insekterne sig selv til at være vandafvisende.

For det første er deres exoskelet dækket af et tyndt lag voks, ligesom en bil.

Dette gør deres overflade delvist vandtæt fordi vand ikke kan hænge så godt fast.

Mange insekter er også dækket af meget små hår, som også fungerer som en barriere.

Hårene øger overfladearealet drastisk og forhindrer dråber i at berøre exoskeletet

og gør det samtidig lettere at slippe af med dråberne.

For at gøre nytte af overfladespændingen, knækkede evolution koden til nanoteknologi milliarder af år før os.

Nogle insekter har udviklet en overflade dækket af et ekstremt tæt og korthåret vandafvisende lag hår.

Nogle af dem har mere end en million hår pr kvadratmillimeter.

Når insektet dykker under vand, hænger luft stadig fast i dets pels og danner en overflade omkring kroppen.

Vandet kan ikke trænge ind, fordi insektets hår er for små til at bryde overfladespændingen.

Men det bliver bedre endnu. Efterhånden som boblen løber tør for ilt,

vil nyt ilt blive opløst ind i boblen fra det omringende vand, alt imens kuldioxid bliver opløst i vandet.

Og på den måde bærer insektet sin egen udvendige lunge omkring og kan kort sagt trække vejret under vand,

takket være overfladespændingen.

Dette er i øvrigt det samme princip, som gør skøjteløbere i stand til at gå på vandet.

Bittesmå antivand-hår.

Jo mindre man bliver, desto underligere bliver miljøet omkring én.

På et tidspunkt begynder selv luft at føles mere og mere solidt.

Lad os nu zoome ind på det mindste insekt vi kender til.

Ca. på størrelse med et halvt saltkorn, kun 0,15 mm i længden; “Fefluen” (Mymaridae).

De lever i en verden der endu mere mærkelig end andre insekter.

For dem er selve luften som en tyk, sirupsagtig masse der konstant omringer dem.

At bevæge sig gennem det er ikke let.

At flyve ved denne størrelse er ikke som at glide elegant afsted.

De bliver nød til, på en måde at gribe ud og holde fast i luften.

Så deres vinger minder mere om store behårede arme, end om rigtige insektvinger.

De svømmer bogstaveligt talt gennem luften, som et lillebitte ækelt rumvæsen gennem sirup.

Herfra bliver ting kun mere mærkværdige efterhånden som vi udforsker flere universer af forskellige størrelser.

De fysiske love er så forskellige for hver størrelse, at evolutionen blev nød til at tilpasse sig efter dem igen

og igen, imens livet voksede i størrelse over de sidste milliarder af år.

Så hvorfor er der ingen myrer på størrelse med heste? Hvorfor er der ingen elefanter i amøbestørrelse?

Hvorfor?

Det vil vi diskutere i næste afsnit.

Vi har nu et månedligt nyhedsbrev. Tilmeld dig hvis du ikke vil gå glip af nye videoer og bonusvideoer.