Video

Transkriptio

Kutistetaan norsu hiiren kokoiseksi

ja suurennetaan hiiri norsun kokoiseksi,

koska tämä on meidän videomme, ja haluamme nähdä mitä tapahtuu.

Ensinnäkin pikkiriikkinen norsumme kompastelisi hetken ja sitten kuolisi.

Pikkunorsumme on hyvin kylmä ja jäätyi kuoliaaksi vain muutamassa minuutissa.

Jättihiiremme sen sijaan vaikuttaa tuntevansa olonsa epämukavaksi ja räjähtäisi,

jättäen kuumia hiirenjäämiä kaikkialle.

Miksi?

Koon takia.

Olemme optimoitu toimimaan juuri sen kokoisina kuin olemme

ja kuolisimme järkyttävällä tavalla muissa olosuhteissa.

Mutta miksi tarkkaan ottaen on näin?

Miksi hiiremme räjähtää,

ja voimmeko tehdä saman norsulle yrittämällä tarpeeksi kovaa?

Planeettamme elämä perustuu soluihin.

Solujen koko vaihtelee,

mutta niiden mittasuhteet ovat aika samanlaiset lajista riippumatta.

Sinivalaan solut eivät ole juurikaan suurempia kuin kolibrin,

mutta valaalla niitä on paljon enemmän.

Solut tarvitsevat paljon tavaraa pysyäkseen elossa,

sekä energiaa ylläpitämiseen.

Energiaa saadakseen

eläinsolut muuntavat ruokaa ja happea käyttökelpoiseksi kemialliseksi energiaksi.

Tämä tapahtuu mitokondriossa,

solumme voimalaitoksessa.

Ne ovat kuin pieniä hiilimoottoreita, jotka tuottavat pieniä ATP-akkuja,

joita solu voi käyttää lähes kaikkeen, mitä sen tarvitseekaan tehdä.

Moottoreiden tapaan mitokondriot tuottavat paljon lämpöä toimiessaan.

Ihmisen ihosolujen tapauksessa

niiden lämpötila yltää tulikuumaan 50 Celsius-asteeseen.

Joissain soluissamme on peräti 2 000 mitokondriota,

jotka säteilevät lämpöä soluun.

Elossa oleminen tuottaa siis paljon lämpöä.

Mitä enemmän soluja on, sitä enemmän lämpöä keho tuottaa yhteensä.

Jos kehomme ei löydä tapaa päästä eroon tästä lämmöstä,

paistumme sisältäpäin ja kuolemme.

Tämä on kuitenkin entistä suurempi ongelma isommille eläimille,

johtuen siitä, miten kehomme muuttuvat elollisten olentojen kasvaessa.

Eläimillä on kolme meille tärkeää ominaisuutta.

Pituus, ulkopuolen tai ihon pinta-ala,

sekä sisällä olevien asioiden, kuten sisäelinten,

luiden, toiveiden ja unelmien tilavuus.

Vaikeasti ymmärrettävää on se, että kun asiat kasvavat,

niiden sisällä olevat asiat kasvavat ulko-osaa nopeammin.

Kuvittele lihainen kuutio.

Jos tuplaat sen sivujen pituuden,

sen pinta-ala tai tilavuus eivät tuplaannu.

Sen sijaan pinta-ala on nyt 4 kertaa suurempi,

ja tilavuus 8 kertaa suurempi.

Tätä kutsutaan neliö-kuutio-laiksi,

ja se on ärsyttänyt luontoa miljardien vuosien ajan.

Miksikö tämä on ongelma suuremmille eläimille?

Koska lämpö voi poistua esineestä vain pinnan kautta.

Jos teemme hiirestä norsun kokoisen,

eli 60 kertaa pidemmän,

sen pinta-ala, josta lämpöä voi poistaa, kasvaa 3 600-kertaiseksi.

Mutta tilavuus onkin kasvanut 216 000-kertaiseksi

ja sisältää nyt biljoonien verran uusia kuumia mitokondrioita,

jotka tuottavat entistä enemmän lämpöä.

Paljon enemmän sisuksia, muttei paljoa enempää ihoa.

Hiiremme kuolee ja hyvin nopeasti.

Mutta norsun kaltaisia isoja asioita on olemassa.

Miten ne hoitavat tämän lämpö-ongelman?

Ensiksi, niille kehittyi evoluution kautta keinoja päästä eroon energiasta helpommin,

kuten suuret ohuet korvat, joilla on paljon pinta-alaa poistaa lämpöä.

Mutta tämäkään ei riitä.

Luonnon keksimä ratkaisu on itse asiassa hyvin elegantti.

Norsun solut ovat hyvin paljon hitaampia kuin hiiren.

Mitä isompi eläin on, sitä vähemmän aktiivisia niiden solut ovat.

Jos luokittelemme eläimet aineenvaihdunnan nopeuden perusteella, ja vertaamme tätä

eläinten massaan, suhde on selkeä.

Sääntö ei ole sataprosenttisen tarkka,

mutta toimii hyvänä nyrkkisääntönä.

Norsut ovat jättiläismäisiä lihasäkkejä täynnä

triljoonia pieniä hiiliuuneja.

Ne pitävätkin uunit juuri ja juuri tarpeeksi aktiivisina pysyäkseen elossa

eivätkä koskaan anna niiden palaa täydellä voimalla.

Norsujen aineenvaihdunta on hidasta.

Työt tehdään hitaaseen, rauhalliseen tahtiin.

Asia on juuri päinvastainen pienillä eläimillä.

Pienillä eläimillä on paljon pinta-alaa verrattuna

suhteellisen pieneen tilavuuteen.

Solussa olevia uuneja ei ole paljoa,

ja niiden tuottama lämpö haihtuu nopeasti.

Hyvin pienet nisäkkäät keksivät erittäin äärimmäisen ratkaisun.

Etruskipäästäinen on maailman pienin nisäkäs,

myyrältä näyttävä eläin joka on enemmän sukua siilille kuin hiirelle.

Sen kehon pituus on vaivaiset 4 senttimetriä,

ja se painaa vain 1.8 grammaa - paperiliittimen verran.

Se on naurettavan pienikokoinen eliö.

Se jäähtyisi käytännössä välittömästi,

joten sen solut pyörivät ylinopeudella pysyäkseen lämpiminä.

Sen pienet uunit ovat aina kapasiteettinsa rajoilla.

Sen sydän lyö peräti 1 200 kertaa minuutissa,

ja se hengittää peräti 800 kertaa minuutissa.

Tämä kaikki johtaa suureen energiatarpeeseen.

Päästäisen onkin syötävä jatkuvasti.

Se nääntyy kuoliaaksi oltuaan syömättä vain 4 tuntia.

Ja kun afrikannorsu

syö 4 % painonsa edestä ruokaa päivittäin,

päästäisemme tarvitsee 200 % painonsa edestä ruokaa

päivittäin vain selvitäkseen.

Kuvittele, että sinun tulisi syödä 2 000 Big Mac -hampurilaista päivässä,

hieman nopeammin kuin yksi minuutissa.

Ehkä siitä nauttisi hetken, muttei kovin pitkään.

Siten yksi kuutiosenttimetri päästäistä tarvitsee 40 kertaa enemmän ruokaa

kuin yksi kuutiosenttimetri norsua.

Jos norsun soluista tulisi

yhtäkkiä yhtä aktiivisia kuin päästäisellä,

tuotetun lämmön määrä olisi käsittämätön.

Kaikki norsussa oleva neste rupeaisi kiehumaan,

ja sitten se räjähtäisi,

tuloksena kiehuvan kuumista norsunjäämistä koostuva vaikuttava räjähdys.

Tosiasiassa ennen räjähdystä

proteiinit, joista solut koostuvat, olisivat denaturoituneet

ja lakanneet tuottamasta lämpöä.

Mutta liharäjähdys on hauskempi asia

kuin norsun sulattaminen isoksi kasaksi kuumaa mönjää.

Aineenvaihdunnan nopeuden muuttamista tapahtuu kaikkialla.

Jopa enemmän odottamattomissa paikoissa, kuten raskaina olevissa naisissa.

Äidin kohdussa oleva vauva toimii kuin osana äidin kehoa.

Sen solujen aineenvaihdunta toimii noin samalla nopeudella,

kuin äidin sisäelimissä.

Se on tosiaan lähempänä osaa suurempaa kokonaisuutta kuin yksilöä.

Kunnes näin ei enää ole.

Sillä hetkellä kun vauva syntyy, eräs kytkin ikään kuin kääntyy

ja kaikki vauvan sisäiset prosessit nopeutuvat vilkkaasti.

Vain 36 tuntia syntymän jälkeen

vauvan solujen aktiivisuus on samalla tasolla samankokoiseen nisäkkääseen verrattuna.

Vauvat siis käyvät läpi muodonmuutoksen elimestä

yksilöksi vain tuntien aikana.

Mutta on yksi asia, joissa suuret ja pienet asiat ovat hyvinkin samanlaisia:

Sydämenlyönnit.

Nisäkkäiden elinikäinen sydämenlyöntien lukumäärä tuppaa olemaan samanlainen:

yleensä noin miljardi.

Joten vaikka norsu ja päästäinen ovatkin hyvin erilaisia,

niiden elämänsä aikaisten sydämenlyöntien lukumäärät yhteensä ovat lähellä toisiaan.

Niiden elämät pyörivät aivan eri tahtiin, mutta silti tietyllä tapaa samanlaisesti.

Videolle, jossa saimme norsuja räjähtämään ilman hyvää syytä,

tämä on romanttisin lopetus, jota kykenimme keksimään.