Vidéo

Transcription

Commençons cette vidéo en lâchant une souris, un chien, et un éléphant

d’un gratte-ciel sur une surface molle,

disons, comme une pile de matelas.

La souris atterrit, est étourdie un moment, avant de reprendre ses esprits

et de s’en aller assez énervée, parce que ce n’est pas quelque chose de très agréable.

Le chien voit le moindre de ses os brisés et meurt de manière peu spectaculaire

et l’éléphant explose dans une bouillie rouge d’os

et d’organes internes, et n’a pas le temps d’être énervé.

Pourquoi la souris survit, alors que l’éléphant et le chien meurent ?

La réponse est la taille. La taille est le critère

le plus sous-estimé du monde vivant. La taille

détermine toute notre biologie, comment

nous sommes faits, comment nous percevons le monde, comment nous vivons et mourons.

Il en est ainsi car les lois de la physique appliquent une force différente aux animaux de tailles différentes

Le monde du vivant possède 7 ordres de grandeur.

De la bactérie invisible aux mites, fourmis,

souris, chiens, humains, éléphants et baleines bleues.

Chaque “taille” vit dans son propre univers

côte à côte avec les autres, chacun avec ses propres règles,

avantages et inconvénients.

Nous explorerons ces différents mondes dans une séries de vidéos.

Retournons à la question initiale :

pourquoi notre souris a-t-elle survécu à la chute ?

À cause de la manière dont la taille change tout.

Un principe que l’on rencontrera encore et encore.

De très petites choses, par exemple, sont pratiquement insensibles à une chute depuis

de grandes hauteurs,

car plus vous êtes petit, moins vous avez à vous préoccuper de l’effet de la gravité.

Imaginez un animal théorique de forme sphérique

de la taille d’une bille.

Il a trois caractéristiques : sa longueur, sa surface

(qui est recouvert de peau) et son volume,

ou tout ce qui fait son intérieur comme des organes,

des muscles, des espoirs et des rêves.

Si nous augmentons sa longueur par dix, disons de la taille

d’un ballon de basket, le reste de ses caractéristiques ne va pas

augmenter par dix. La surface occupée par sa peau augmentera par 100

et ses organes internes (ou son volume) augmentera par 1000.

Le volume détermine le poids, ou plus exactement,

la masse de l’animal.

Plus vous avez de masse, plus votre énergie cinétique sera grande avant de heurter le sol, et

plus l’impact sera puissant.

Plus vous avez de surface par rapport à votre volume (ou masse)

au mieux le choc de l’impact est réparti et absorbé,

et plus la résistance à l’air va ralentir votre chute.

Un éléphant est tellement grand qu’il possède une extrêmement petite surface

par rapport à son volume, que

l’énergie cinétique va essayer de se répartir sur une petite zone,

et la résistance à l’air n’aidera en rien à le ralentir.

C’est pourquoi l’éléphant est complètement détruit dans une impressionnante explosion de bouillie

quand il touche le sol.

Dans l’autre extrême, les insectes ont une grande surface par rapport à leur petite masse

que vous pouvez littéralement les jeter du haut d’un avion, ils se seront pas sérieusement blessés à l’arrivée.

Mais, pendant que la chute est sans importance dans le “petit” monde

Ils y a d’autres forces, inoffensives pour nous

Mais extrêmement dangereuse pour de minuscules êtres.

comme la tension superficielle, qui transforme l’eau en une

substance potentiellement mortelle pour les insectes.

Comment cela se fait ?

L’eau a la fâcheuse manie de se s’agglutiner avec elle-même

Ses molécules s’attirent entre-elles, dans une force appelée la cohésion

qui créer une tension à sa surface que vous pouvez imaginer comme une peau invisible.

Pour nous, cette peau est si fine que nous ne la remarquons pas en général.

Si vous êtes trempés, environ 800g d’eau

ou 1% de votre masse reste sur vous.

Une souris mouillée a environ 3g d’eau sur elle

qui est plus de 10% de sa masse totale.

Imaginez-vous avoir 8 bouteilles pleine d’eau

sur vous, quand vous quitter la douche

Mais pour un insecte, la tension superficielle de l’eau est tellement forte

Qu’être trempé est une question de vie ou de mort.

Si nous vous réduisions à la taille d’une fourmi et que vous touchiez de l’eau

cela reviendrait à vous plonger dans de la glue.

Elle vous engloutirait, et avec sa tension superficielle trop difficile à briser

vous vous noieriez.

Les insectes ont évolués afin d’être imperméable.

Leur exosquelette est couvert d’une fine couche de cire,

tout comme une voiture.

Cela rend leur surface en partie imperméable

Parce que l’eau ne tient pas sur une surface cirée.

Beaucoup d’insectes sont aussi dotés de très petit poils qui servent de barrière.

Ils augmentent énormément leurs surfaces,

et protègent des gouttes qui toucheraient leur exosquelette

en les rendant plus facile à s’en débarasser.

Pour correctement s’adapter à la tension superficielle

l’évolution a utilisé la nanotechnologie des millions d’années avant nous.

Certains insectes ont développé une surface couverte par un court

mais extrêmement dense manteau de poils imperméabilisants.

D’autres ont plus d’un milliard de poils au cm² .

Quand l’insecte “plonge” dans l’eau, de l’air reste entre ses poils

et forme une enveloppe d’air.

L’eau ne peut pas entrer car les poils sont trop petits et trop dense pour briser sa tension superficielle.

Mais là où ça devient encore plus intéressant, c’est que, une fois l’oxygène de la bulle épuisée,

de l’oxygène venant de l’eau rentre dans la bulle

tandis que le dioxyde de carbone se diffuse dans l’eau autour.

Les insectes ont donc leur propres bouteilles d’oxygènes,

et peuvent donc respirer sous l’eau grâce à la tension superficielle !

C’est le même principe qui permet aux araignées d’eau de marcher sur l’eau.

De tout petits poils imperméables.

Plus vous devenez petit, plus l’environnement devient étrange.

A un certain point, l’air devient de plus en plus solide.

Zoomons sur l’un des plus petits insectes connus,

à peine plus grand que la moitié d’un grain de sel,

il fait seulement 0.15mm de long :

le Mymaridae.

Ils vivent dans un monde encore plus étrange que les autres insectes.

Pour eux, l’air est comme une fine gelée,

d’une consistance sirupeuse qui les entourent constamment.

Les mouvements à travers ne sont pas simples,

voler à ce niveau de vie n’est pas une élégante glissade.

Ils doivent essayer de s’accrocher à l’air, et de s’y maintenir.

C’est pourquoi leurs ailes ressemblent à des bras très velus, et non pas aux ailes d’insectes ordinaires.

Ils nagent littéralement à travers l’air,

Comme un minuscule alien ridicule dans du sirop.

Tout ça devient encore plus étrange à partir de là,

plus on explore les différents univers des différentes tailles.

Les lois physiques sont tellement différentes pour chaque tailles que l’évolution

a dû s’y adapter encore et encore, au fur et à mesure

que la vie se développer ces derniers millions d’années.

Mais alors, pourquoi il n’y a pas de fourmi de la taille d’un cheval ?

Pourquoi il n’y a pas d’éléphant de la taille d’une amibe ?

Pourquoi donc ?

Nous discuterons de ça dans la prochaine partie.

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