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ट्रांसक्रिप्ट

में और बाहर, अंदर और बाहर।

जिंदा रहना चीजों को करने के बारे में है। यह दूसरा, आपकी कोशिकाएं ऑक्सीजन के साथ ग्लूकोज अणुओं का दहन कर रही हैं

ताकि ऊर्जा उपलब्ध हो सके, जो आपको एक और कीमती पल के लिए जीवित रखती है।

अपनी कोशिकाओं को ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए आप सांस ले रहे हैं।

साँस लेना एक बहुत ही कठिन समस्या का जवाब है: आपको कैसे संसाधन मिलते हैं जो आपकी कोशिकाओं को जीवित रहने की ज़रूरत है,

बाहर से, आपकी कोशिकाओं के अंदर से? प्रत्येक जीवित चीज़ को इस समस्या को हल करना है

और जीवन के सबसे महत्वपूर्ण नियामकों में से एक के आधार पर समाधान आश्चर्यजनक रूप से अलग है:

आकार।

जैसा कि हमने अन्य वीडियो में चर्चा की है:

विभिन्न पैमानों पर, ब्रह्मांड के भौतिक नियमों में इसके निवासियों के लिए अलग-अलग परिणाम हैं।

तापमान, माइक्रोग्रैविटी या सरफेस टेंशन जैसी साधारण चीजें आपके लिए महत्वपूर्ण नहीं हो सकती हैं या एक घातक खतरा हो सकती हैं - यह इस बात

पर निर्भर करता है कि आप कितने बड़े हैं।

जीवित चीजों को खुद को बनाए रखने के लिए विभिन्न सामग्रियों की बहुत आवश्यकता होती है।

और उन्हें किसी तरह बाहर से अंदर तक ले जाने की जरूरत होती है।

जीवित होने के कगार पर पहली चीजों के लिए यह एक बड़ी समस्या थी, क्योंकि हमारे ब्रह्मांड में कुछ भी करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

और पृथ्वी पर पहले जीवित प्राणियों के पास उपकरण और तकनीकों की प्रचुरता नहीं थी

जो अरबों वर्षों के विकास के बाद आज के जीवन के पास है।

इसलिए शुरुआत में, जीवन को ऊर्जा का उपयोग किए बिना अपने अंदर अच्छी चीजें और खराब सामान

प्राप्त करने का एक रास्ता खोजने की आवश्यकता थी ।

सौभाग्य से, जीवन के बहुत पहले रूप बहुत छोटे थे।

और क्योंकि वे इतने छोटे थे, वे परिवहन के एक स्वतंत्र रूप का उपयोग करने में सक्षम थे

जो कि एक भौतिक नियम पर आधारित था जिसे विसरण कहा जाता था।

प्रसार ब्रह्मांड का नियम है कि अणु, विशेष रूप से तरल या गैसों में,

सभी दिशाओं में लगातार घूम रहे हैं।

और क्योंकि वे चारों ओर घूमते हैं और एक दूसरे और अन्य अणुओं में टकराते हैं, वे फैलते जाते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि आप एक चीनी क्यूब को पानी में गिराते हैं, तो एक स्थान पर बहुत सारी चीनी होती है

और दूसरी जगह पर कोई नहीं होता है।

जैसे ही चीनी के अणु पानी में घुलते हैं, वे पानी के अणुओं, और अन्य चीनी अणुओं के

खिलाफ बेतरतीब ढंग से टकराएंगे ।

धीरे-धीरे सभी चीनी अणु बाहर फैल जाएंगे और विभिन्न सांद्रता के कई चरणों का निर्माण करेंगे।

ये बेतरतीब हरकतें तब तक जारी रहती हैं, जब तक कि कुछ बिंदु पर चीनी

पानी में समान रूप से फैल जाएगी ।

प्रसार के बारे में महान बात यह है कि जीवन इसे मुफ्त में उपयोग कर सकता है, इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।

और जीवन मुक्त चीजों को प्यार करता है। इसलिए पृथ्वी पर सारा जीवन प्रसार पर निर्भर है।

आइए हम पृथ्वी पर रहने वाले सबसे छोटे जीव, एक जीवाणु को देखें। विशेष रूप से इसकी सतहों।

कोशिका झिल्ली कुछ अणुओं के प्रसार की अनुमति देती है।

यह विशिष्ट जीवाणु जीवित रहने के लिए ऑक्सीजन की खपत करता है, जबकि कार्बन डाइऑक्साइड एक अपशिष्ट उत्पाद के रूप में

अंदर उत्पन्न होता है ।

इसलिए जीवाणु के अंदर बहुत अधिक ऑक्सीजन नहीं है, लेकिन बहुत अधिक कार्बन डाइऑक्साइड है।

प्रसार के कारण ये अणु अंततः समान रूप से फैल जाएंगे, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड बाहर फैलता है,

जबकि ऑक्सीजन लगातार बाहर से मंगाया जाता है।

लेकिन इस तरह की “सांस लेना” केवल बहुत छोटी दुनिया के लिए काम करता है।

बैक्टीरिया, अमीबा या आपकी कोशिकाओं और कुछ बहुत छोटे जानवरों के लिए।

उदाहरण के लिए कीड़े में श्वासनली का एक अच्छा नेटवर्क है, एक दबाव ढाल के साथ सुरंगें,

जहां हवा बहुत धीरे-धीरे फैल सकती है और कीट कोशिकाओं के साथ गैसों का आदान-प्रदान कर सकती है।

लेकिन यहां तक ​​कि कीड़े अपने श्वासनली को अनुबंधित करने में सक्षम प्रतीत होते हैं

और कम से कम कुछ विशेष रूप से श्वसन अंगों और हवा के बोरों जैसे विशेष अंग हैं।

कुछ पैमानों में कोशिकाओं को जीवित रखने के लिए प्रसार बहुत धीमा है।

मूलभूत समस्या यह है कि पर्यावरण के साथ आदान-प्रदान केवल सतह पर ही हो सकता है

और सामग्रियों का प्रसार केवल एक निश्चित मात्रा में ही हो सकता है।

टिनी जीवित चीजों में केवल थोड़ा सा अंदर, या मात्रा और बहुत बाहर,

या सतह क्षेत्र होता है।

लेकिन क्या होगा अगर हम एक ब्लू व्हेल के आकार का एक जीवाणु बनाना चाहते थे

और एक बहुत सुविधाजनक इज़ाफ़ा मशीन था?

हमें दु: ख होगा कि क्‍यूब क्‍यूब कानून द्वारा गड़बड़ की जाएगी।

संक्षेप में इसका अर्थ है कि यदि आप किसी चीज को दस गुना बड़ा बनाते हैं, तो

उसके बाहर, या सतह को 100 से बढ़ेगा, लेकिन उसकी इंसिडेंस या मात्रा 1000 गुना बढ़ जाती है।

यदि हम जीवाणु स्यूडोमोनस एरुगिनोसा की तुलना ब्लू व्हेल से करते हैं

, तो हम देखते हैं कि जीवाणु की व्हेल की तुलना में इसकी मात्रा के संबंध में 10,000,000 गुना अधिक सतह है।

जीवाणु में बहुत अधिक मात्रा में बाहरी पदार्थ होते हैं, जबकि व्हेल में बहुत अधिक कीड़े होते हैं।

यदि हम एक जीवाणु को व्हेल के आकार का बनाते हैं - हमारे विशालकाय बैक्टीरिया में अब बहुत अधिक इंसिडेंस होते हैं

और इसका अधिकांश भाग अब इसकी सतह से बहुत दूर है।

ऑक्सीजन से बाहर चलने से पहले ऑक्सीजन की आवश्यकता हमारे ऑक्सीजन को अंदर तक नहीं पहुंचाएगी।

हमारा विशालकाय जीवाणु बस मर जाएगा। फिर भी, बड़े होने के कई कारण हैं।

मुश्किल से खाया जा रहा से दूसरों को खाने के लिए आसान बनाने के लिए।

लेकिन कोशिकाओं का आकार ऑक्सीजन तक सीमित है और पोषक तत्व प्रभावी रूप

से पर्याप्त संसाधनों के साथ अंदर प्रदान करने के लिए

फैल सकते हैं । इसलिए जीवन ने बहुकोशिकीय संरचनाओं -

एक के बजाय कई कोशिकाओं से बनीं इस समस्या से बचा ।

क्योंकि अगर आपके पास एक बहुत बड़ी इकाई के बजाय कई छोटी इकाइयां हैं, तो प्रसार बेहतर ढंग से काम करता है।

समय के साथ सेल दोस्त काम और विशेषज्ञ साझा करने लगे।

कुछ कोशिकाएं पर्यावरण को संवेदन पर केंद्रित करती हैं, दूसरों को पाचन पर, दूसरों को आंदोलन पर।

लेकिन यह अभी भी पर्याप्त नहीं था।

प्रसार और सतह और ऊर्जा उत्पादन की समस्या बनी रही,

आकार को सीमित करने से जीवन के इन पहले बहुकोशिकीय रूपों को प्राप्त किया जा सकता है।

तो और भी बड़ा होने के लिए -

जीवन ने छेद और गुफाओं और सुरंगों और स्वयं में तह करके प्रसार समस्या का हल किया,

इसलिए यह प्रसार प्रत्येक कोशिका में आसानी से हो सकता है।

अपने आप को लें: आप अपनी बाहरी त्वचा पर क्या विचार करते हैं, इसकी सतह का क्षेत्रफल लगभग 2 वर्ग मीटर है।

लेकिन आपके फेफड़ों का सतह क्षेत्र लगभग 70 वर्ग मीटर है।

वे गुब्बारों की तरह नहीं हैं, वे रक्त वाहिकाओं से घिरे

कई कसकर भरे हुए छोटे गुब्बारों से भरे स्पंज की तरह हैं ।

जब आप सांस लेते हैं, तो ये सभी छोटे गुब्बारे ताजी हवा से भर जाते हैं।

CO2 से भरा रक्त गुब्बारे के आसपास पंप किया जाता है।

और फिर विसरण का जादू होता है।

ऑक्सीजन रक्त में फैलता है जहां इसे लाल रक्त कोशिकाओं द्वारा उठाया जाता है।

और सीओ 2 रक्त से बाहर और आपके फेफड़ों में फैलता है, जहां फिर से सांस ली जा सकती है।

आपका रक्त तब ऑक्सीजन युक्त रक्त को आपके शरीर के सबसे कोने में

ले जाता है और CO2 कचरे को उठाता है।

शरीर में फैलाव लगभग एक मिलीमीटर पर प्रभावी होता है,

इसलिए आपके शरीर में प्रत्येक कोशिका रक्त वाहिका से अधिकतम एक मिलीमीटर की दूरी पर होती है।

तो मध्यम आकार के जानवरों को आपके शरीर में हर कोशिका तक पहुंचने के लिए रक्त वाहिकाओं की बहुत आवश्यकता होती है।

आपके शरीर में लगभग 100,000 किलोमीटर की केशिकाएँ हैं,

जो आपके रक्त वाहिकाओं का सबसे नन्हा हिस्सा है, जिसकी सतह लगभग 1000 वर्ग मीटर है।

यह आपके सभी हिस्सों के लिए सच है जो बाहरी दुनिया के साथ कुछ आदान-प्रदान करना चाहते हैं।

आपके शरीर को आपके भोजन से पोषक तत्वों में लेने के लिए सतहों की आवश्यकता होती है,

इसलिए आपके पेट में आधा बैडमिंटन कोर्ट का सतह क्षेत्र होता है, लगभग 40 वर्ग मीटर।

आप जितने बड़े होते हैं, उतनी ही छिपी हुई सतह आपको चाहिए होती है।

एक पेड़ लो। जिंदा रहने का इसका तरीका यह है कि चीनी को पतली हवा और धूप से बाहर निकाला जाए।

इसलिए इसे यथासंभव सतह क्षेत्र की आवश्यकता है।

दो हजार पत्तियों वाले संतरे के पेड़ की पत्ती की सतह 200 वर्ग मीटर होती है।

लेकिन पत्तियों के अंदर की सतह जहां वास्तव में प्रसार होता है 6000 वर्ग मीटर है।

जड़ों के साथ एक ही, जहां पानी मिट्टी से अनगिनत छोटे बालों में फैलता है

जो सतह क्षेत्र को अधिकतम करते हैं।

एक वर्ग मीटर घास की जड़ें लगभग 350 वर्ग मीटर सतह तक जुड़ती हैं!

अगर हम इस ग्रह पर जीवन की लुभावनी विविधता को देखें तो ऐसा लगता है कि सब कुछ बहुत अलग है।

और यह है।

लेकिन कुछ बुनियादी सिद्धांत हर किसी के लिए समान हैं और अरबों वर्षों तक उल्लेखनीय रूप से नहीं बदले हैं,

अगर हम बहुत छोटे या बहुत बड़े पर गौर करें:

अपशिष्ट बाहर निकलता है और ताजा ईंधन आता है। बड़े जानवरों को बस बहुत जटिल की जरूरत होती है यह संभव बनाने के लिए पाइपलाइन।

ताजा ईंधन एक ऐसी चीज है जिसका हम सभी समय-समय पर उपयोग कर सकते हैं, खासकर हमारी रचनात्मकता के लिए।

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