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Transkript

Lasst uns dieses Videos starten, indem wir eine Maus, einen Hund und einen Elefant

von einem Wolkenkratzer auf etwas weiches werfen.

So etwas wie ein Stapel Matratzen.

Die Maus landet und ist einen Moment betäubt,

bevor sie sich wieder fängt und ziemlich genervt wieder wegläuft,

denn so etwas zu tun ist ziemlich unhöflich.

Der Hund bricht sich alle seine Knochen

und stirbt in einer unspektakulärer Art und Weise.

Und der Elefant explodiert, hinterlässt eine rote Pfütze aus Knochen und Innereien

und hat keine Chance überhaupt genervt zu sein.

Warum überlebt die Maus, aber der Hund und der Elefant nicht?

Die Antwort ist Größe.

Größe ist der am meisten unterschätzte Regulator von Lebewesen.

Größe bestimmt alles über unsere Biologie, wie wir gebaut sind,

wie wir die Welt erleben und wie wir leben und sterben.

Das ist so, da die physikalichen Gesetzte unterschiedlich

für unterschiedliche große Tiere sind.

Das Leben erstreckt sich über sieben Größenordnungen Von unsichtbaren Bakterien, zu Milben, Ameisen

Mäuse, Hunde, Menschen, Elefanten und Blauwalen.

Jede Größe lebt in ihrem eigenen, einzigartigen Universum

direkt nebeneinander, Jede mit ihren eigenen Regeln, Vor- und Nachteilen

Wir werden diese unterschiedlichen Welten in mehreren Videos entdecken.

Nun zurück zur eigentlichen Frage:

Warum hat unsere Maus den Fall überlebt?

Weil alles mit unserer Größe zusammenhängt:

Ein Prinzip, dass wir immer wieder treffen werden.

Sehr kleine Lebewesen beispielsweise sind praktisch Immun gegen das Fallen aus großen Höhen,

denn je kleiner man ist, desto weniger muss man sich über den Effekt der Gravitation Gedanken machen.

Stellt euch ein rundes Lebwesen in der Größe einer Murmel vor.

Es hat drei Eigenschaften: seine Länge, seine Oberfläche,

die mit Haut bedeckt ist,

und sein Volumen, bzw. alles, was sich in ihm befindet,

wie Organe und Muskeln, Hoffnungen und Träume.

Wenn wir es 10x länger machen,

sagen wir zu der Größe eines Basketballs, wird der Rest seiner Eigenschaften nicht einfach 10x größer.

Seine Oberfläche wird 100 mal größer

und seine Innereien oder sein Volumen

wächst um das Tausendfache

Das Volumen bestimmt das Gewicht, oder genauer,

die Masse des Tieres.

Je höher die Masse ist, desto höher ist die kinetische Energie die man über dem Boden hat

und desto stärker ist der Aufprall

Je mehr Oberfläche du in Bezug auf das Volumen oder die Masse hast, desto stärker wird die Aufprallenergie abgeleitet und verringert

und um so mehr Luftwiderstand bremst dich ab

Ein Elefant ist so groß, dass er eine extrem kleine Oberfläche hat

im Verhältnis zu seinem Volumen,

so, dass sich viel kinetische Energie auf eine kleine Fläche verteilt und von der Luft kaum abgebremst wird.

Deshalb wird er völlig in einer beeindruckenden Explosion zerstört,

wenn er auf den Boden auftrifft

Im Gegensatz dazu haben Insekten im Verhältnis zu ihrer riesigen Oberfläche

nur eine geringe Masse. Das heißt, man kann eine Ameise wortwörtlich aus einem Flugzeug werfen

ohne, dass sie ernsthaft verletzt wird.

Während aber Fallen irrelevant in der Welt der kleinen Lebewesen ist

gibt es Gefahren für sie die für uns völlig harmlos sind,

aber extrem gefährlich für kleine Lebewesen

Wie zum Beispiel Oberflächenspannung, die Wasser in eine tötliche Substant für Insekten ist

Aber wie funktioniert das?

Wasser hat den Drang, an sich selbst zu hängen.

Das erzeugt eine Spannnung auf der Wasseroberfläche man kann es sich als unsichtbare Haut vorstellen

Für uns ist diese Haut so schwach, dass wir sie noch nicht einmal bemerken

Wenn man nass wird bleiben 800 Gramm Wasser am Körper hängen

Das entspricht einem Prozent deines Körpergewichtes

An einer Maus bleiben 3 Gramm hängen, das sind mehr als

10% ihres Körpergewichts. Stell dir vor, dass acht Flaschen Wasser

an deinem Körper hängen wenn du die Dusche verlässt. Aber für Insekten ist die Gewalt der Oberflächenspannung

so stark dass es um Leben und Tod geht

Wenn wir so klein wie eine Ameise wären

und du würdest Wasser berühren wäre es wie als würde man in Kleber fassen

Es würde dich schnell umschließen, die Oberflächenspannung ist zu stark

und du würdest ertrinken. Deshalb haben Insekten eine Wasserresistenz entwickelt. Zum einen sind ihre Exoskellete mit Wachs bedekt

wie bei Autos. Das sorgt dafür, dass ihre Oberfläche wasserabweisend ist,

Weil es nicht gut haften kann. Viele Insekten

sind außerdem mit winzigen Haaren umschlossen. Diese vergrößern ihre Oberfläche drastisch

und schützen sie davor das Tropfen ihre Exoskelette berühren

und es macht es einfacher aus Tropfen herauszukommen. Um die Oberflächenspannung zu benutzen

entwickelte die Evolution Nanotechnologie Milliarden Jahre vor uns. Manche Insekten

haben eine Oberfläche, die von einem dichten Fell, die wasserabweisend wirkt, umhüllt ist

Manche haben mehr als eine Million Haare pro Quadratmillimeter

Wenn dieses Insekt unter Waser kommt bleibt unter ihrem Fell Luft, welche ein Polster formt

Wasser kann nicht eindringen, weil die Haare zu klein sind um die Oberflächenspannung zu brechen.

Wasser kann nicht eindringen, da die Härchen zu klein sind, dass ihre Oberflächenspannung durchbricht.

Doch es wird noch besser.

So wie Sauerstoff in der Luftblase ausgeht, gelangt Sauerstoff auserhalb der Blase hinein,

Während Kohlenstoffdioxid ausgeschieden wird.

Somit schleppt das Insekt seine eigene externe Lunge mit

und kann unter Wasser dank Oberflächenspannung atmen.

Es ist im Übrigen auch das gleiche Prinzip, welches Wasserläufer benutzen.

Kleine Anti-Wasser-Härchen.

Desto kleiner man ist, desto komischer wird die Umgebung.

Irgendwann wird sogar Luft immer mehr härter.

Näher betrachtet ist das uns am kleinsten bekannteste Insekt

ungefähr die Hälfte der Größe eines Salzkornes

oder auch ander; um die 0,15 Millimeter.

Die Zwergwespe.

Sie leben in einer noch viel merkwürdigeren Welt, als andere Insekten.

Für sie ist Luft wie dünner Wackelpudding.

Eine Sirup-Ähnliche Masse, die sie die ganze Zeit hinüber umgibt.

Bewgungen sind dort nicht einfach.

Fliegen unter diesen Bedingungen ist nicht wie elegantes Gleiten.

Sie müssen sich quasi irgendwo festhalten.

Also sehen ihre Flügel ehr wie riesige, haarige Arme aus, als richtige Insektenflügel.

Sie schwimmen wortwörtlich durch die Luft, wie ein kleiner widerlicher Außerirdischer durch Sirup.

Während wir neue Welten verschiedener Größen entdecken,

wird von hieran alles nur noch seltsamer.

Die physikalischen Gesetze für jede Größe sind so anders,

dass die Evolution immer und immer wieder drumherum gearbeitet hat,

während Leben in den letzten Milliarden Jahren immer mehr wuchs.

Nun, warum gibt es keine Ameisen in der Größe eines Elefantes ?

Oder Elefanten in der Größe einer Amöbe ?

Warum ?

Darüber wird’s im nächsten Teil gehn.

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