Video

Transkript

Lasst uns einen Elefanten auf die Größe einer Maus schrumpfen und

eine Maus auf auf die Größe eines Elefanten vergrößern, weil das nun mal unser Video ist

und weil wir sehen wollen, was passiert.

Zuerst stolpert unser mittlerweile winziger Elefant und fällt dann tot um.

Unser kleiner Freund ist sehr kalt und in Minuten erfroren.

Unsere riesige Maus sieht für einen Augenblick sehr beunruhigt aus, bevor sie explodiert und überall Reste von heißen Mausinnereien hinterlässt.

Warum?

Wegen der Größe!

Wir sind genau für unsere Größe optimiert und würden in jeder anderen Umgebung schrecklich sterben.

Aber warum genau?

Warum explodiert unsere Maus und können wir das bei unserem Elefanten auch machen, wenn wir es wirklich versuchen?

Alles Leben auf unserem Planeten basiert auf Zellen. Zellen haben unterschiedliche Größen,

aber ihre Dimensionen sind sich recht ähnlich.

Ein Blauwal hat keine größeren Zellen, sondern einfach viel mehr.

Zellen müssen einiges tun, um am Leben zu bleiben

und sie brauchen Energie um dazu in der Lage zu sein.

Um diese Energie zu bekommen

wandeln tierische Zellen Essen und Sauerstoff in nutzbare chemische Energie um.

Das passiert in unserem Mitochondrium, dem Kraftwerk der Zelle.

Es ist wie eine kleine Dampfmaschine, welche winzige ATP-Batterien ausspuckt,

welche die Zelle dazu verwenden kann, um fast alles zu tun, was es will.

Wie eine Dampfmaschine wird auch das Mitochondrium während der Arbeit wirklich heiß.

In menschlichen Hautzellen erreichen sie eine brütende Hitze von 50 Grad Celsius.

und manche Zellen haben bis zu 2.000 Mitochondrien, welche Hitze in unsere Haut absondern.

Am Leben zu sein erzeugt also eine Menge Wärme.

Je mehr Zellen du hast, desto mehr Hitze erzeugt dein Körper insgesamt.

Wenn unsere Körper nicht Wege finden würden, diese Hitze loszuwerden,

dann würden wir von innen gekocht werden und sterben.

Aber das ist ein Probleme für größere Tiere aufgrund der Art wie sich Körper ändern wenn Lebewesen vergrößert werden.

Tiere haben drei Eigenschaften, die dafür wichtig sind:

Ihre Länge, ihre Außenseiten oder Haut und ihr Inneres wie Organe, Knochen, Hoffnungen und Träume

Die Sache, die man sich so schwer vorstellen kann, ist dass, wenn Dinge wachsen,

das Innere schneller wächst als die Außenseite.

Stell dir einen Würfel aus Fleisch vor:

Wenn man die Länge der Kanten verdoppelt, verdoppelt sich die Oberfläche und das Volumen nicht.

Tatsächlich ist die Oberfläche nun 4 mal und das Volumen 8 mal so groß wie am Anfang.

Diese Erscheinung, welche die Natur schon seit Milliarden von Jahren nervt, nennt man “Square-Cube Law”.

Aber warum ist das ein Problem für große Tiere?

Weil Wärme ein Objekt nur durch die Oberfläche verlassen kann.

Wenn wir also unsere Maus auf die Größe eines Elefanten bringen oder 60 mal länger machen,

dann hat sie 3.600 mal mehr Haut mit der sie Hitze verlieren kann.

Aber sie hat auch 216.000 mal so viel Volumen

gefüllt mit Billionen von heißen, neuen Mitochondrien, welche neue Hitze produzieren.

Viel mehr Inneres, nicht so viel mehr Haut.

Unsere Maus ist sehr bald sehr tot.

Aber große Tiere wie Elefanten existieren. Wie können die mit dieser Wärme auskommen?

Zum einen haben sie Wege entwickelt, um Energie schneller loszuwerden, wie zum Beispiel lange, flache Ohren, bei welchen Hitze entkommen kann.

Aber das allein ist nicht genug. Die Lösung von Mutter Natur ist tatsächlich sehr elegant.

Elefantenzellen sind viel, viel langsamer als Mauszellen.

Je größer ein Tier ist, umso inaktiver sind seine Zellen.

Wenn wir Tiere nach ihrer Stoffwechselrate bewerten und ihr Gewicht vergleichen, kann man das klar sehen.

Es stimmt nicht zu 100%, aber es ist eine gute Faustregel.

Elefanten sind riesige Fleischklumpen mit Billionen von kleinen Dampfmaschinen.

Also lassen sie ihre Maschinen so sparsam laufen, um gerade so am Laufen zu bleiben, niemals mit voller Kraft.

Ihr gesamter Stoffwechsel ist langsam. Alles bewegt sich in einer gemütlichen Geschwindigkeit.

Kleine Tiere müssen das genaue Gegenteil machen.

Wenn du klein bist, dann hast du viel Oberfläche im Vergleich zu deinem geringen Volumen.

Du hast nicht viele Zellöfen und verlierst die Wärme, die sie produzieren, sehr schnell.

Deshalb sind winzige Tiere auf eine sehr extreme Lösung gekommen.

Sag Hallo zur Etruskerspitzmaus, dem kleinsten Säugetier der Welt.

Ein maulwurfartiges Ding, welches näher mit dem Igel als der Maus verwandt ist.

Mit einer Körperlänge von 4 Zentimeter wiegt es nur um die 1,8 Gramm.

So viel wie eine Büroklammer.

Es ist ein lächerlich kleines Geschöpf.

Es würde eigentlich sofort abkühlen, weshalb die Zellen im Schnellgang arbeiten, um warm zu bleiben.

Die kleinen Öfen haben maximale Kapazität.

Das Herz schlägt bis zu 1.200 mal in der Minute und sie atmet um die 800 mal in der Minute.

Das führt zu einem immensen Energieverbrauch, weshalb die Spitzmaus ununterbrochen essen muss.

Nach nur 4 Stunden ohne Nahrung verhungert sie schon.

Während ein Elefant täglich 4% seiner Körpermasse an Nahrung zu sich nimmt,

braucht unsere Spitzmaus 200% der Körpermasse, nur um zu überleben.

Stell dir vor, jeden Tag 2,000 Big Macs essen zu müssen, mehr als einer pro Minute

Für eine Weile lustig, aber danach nicht mehr wirklich.

Ein Kubikzentimeter Spitzmaus braucht also 40 mal mehr Nahrung als ein Kubikzentimeter Elefant.

Wenn Elefantenzellen plötzlich so aktiv wären wie die einer Spitzmaus,

dann würde eine wahnsinnige Menge an Wärme entstehen.

Alle Flüssigkeiten des Elefants würden plötzlich anfangen zu kochen

und dann würde es in einer beeindruckenden Explosion von kochend heißen Elefantenteilen explodieren.

In der Wirklichkeit würden die Proteine, die unsere Zellen ausmachen, denaturieren und aufhören Hitze zu produzieren, bevor es zu einer Explosion kommt.

Aber eine Fleischexplosion ist viel lustiger als einen Elefant zu einer heißen Pfütze zu schmelzen.

Wie dem auch sei, die Veränderungen des Stoffwechsels passieren überall,

selbst an Orten, die wir nicht erwarten, wie schwangere Frauen.

Ein Baby im Bauch seiner Mutter verhält sich als wäre es ein Teil von ihr.

Seine Zellen haben ungefähre dieselbe Stoffwechselrate, dieselbe Lebensgeschwindigkeit, wie die Zellen der Mutter.

Es ist wahrhaftig Teil eines großen Ganzen anstelle eines Individuums

bis auf den Moment, an dem es das nicht mehr ist.

In dem Moment, in dem ein Baby geboren wird, wird ein Schalter betätigt und alle inneren Prozesse beschleunigen masiv.

36 Stunden nach der Geburt sind die Zellen eines Babys so aktiv wie die eines Säugetiers seiner Größe.

Babys gehen buchstäblich in Stunden dazu über, Individuen anstalle von Organen zu sein.

Es gibt aber eine Sache, in der sich kleine sowie große Dinge sehr ähnlich sind: Herzschlag.

Säugetiere haben generell eine ähnliche Anzahl an Herzschlägen in ihrem Leben, normalerweise um die eine Milliarde.

Während die Spitzmaus und die Elefanten also sehr verschieden sind,

haben sie trotzdem eine ähnliche Anzahl an Herzschlägen in ihrem Leben.

Ihre Lebensgeschwindigkeit ist ganz verschieden, aber doch irgendwie gleich.

Für ein Video, in dem wir Elefanten ohne Grund explodieren haben lassen,

ist das das romantischste Ende, das uns eingefallen ist.