Video

Transkripcija

Smanjimo slona do veličine miša

i povećajmo miša do veličine slona,

zato što je ovo naš video i želimo vidjeti što će se dogoditi.

Prvo: naš novi maleni slon se spotakne i umre na mjestu.

Maleni slon je leden; smrznut do smrti u par minuta.

Naš ogroman miš izgleda vrlo nelagodno na tren i zatim eksplodira

ostavljajući svoju utrobu posvuda.

Zašto?

Zbog veličine.

Mi smo optimizirani funkcionirati u točno ovoj veličini u kojoj se nalazimo

i umrli bi u bilo kojoj drugoj okolini.

Ali zašto tačno?

Zašto naš miš eksplodira

i možemo li to učiniti i našem slonu ako pokušamo?

Život na ovom planetu je temeljen na ćelijama.

Ćelije se razlikuju u svojoj veličini,

ali su prilično slične po svojim dimenzijama kod svih vrsta.

Plavetni kit nema veće ćelije od onih kakve ima kolibri,

samo ih ima puno više.

ćelije moraju obavljati puno radnji da bi ostale žive

i trebaju energiju kako bi to činile.

Kako bi dobile tu potrebnu energiju

životinjske ćelije pretvaraju hranu i kisik u upotrebljivu kemijsku energiju.

Ovo se odvija u mitohondrijima,

“elektrani” koja napaje ćelije.

Oni su poput malih ugljenih motora koji izbacuju sitne ATP (Adenozin trifosfat) baterije

koje ćelije onda mogu upotrebljavati za gotovo sve što treba činiti.

Baš poput motora, i mitohondriji se jako zagrijavaju dok rade.

U ljudskim stanicama kože,

oni dosegnu temperaturu do 50 Celzijevih stupnjeva,

a neke naše ćelije sadrže i do 2000 mitohondrija

koje zrače svoju toplinu u ćelije.

Stoga, biti živi izaziva puno topline.

Što imaš više ćelija, to više topline tvoje tijelo proizvodi.

Da naša tijela nisu pronašla načine kako bi se riješili ove topline,

bili bi skuhani iznutra i umrli bi.

Ali ovo je problem za veće životnije

zbog načina na koji se tijela mijenjaju kako se živa bića povećavaju.

Životinje imaju tri karakteristike koje su važne.

Njihovu dužinu, njihovu kožu

i njihovu unutrašnjost poput organa,

kosti, te nada i snova.

Ono što je teško razumjeti je to da kada stvari rastu,

njihova unutrašnjost raste brže nego njihov vanjski izgled.

Zamislite mesnatu kocku.

Ako udvostručite dužinu njezinih ćelije,

njezina površina i volumen se neće udvostručiti.

Zapravo, površina je sada 4 puta veća od početne veličine,

a volumen joj je sada 8 puta veći od početne veličine.

To se zove kvadratni-kubni zakon,

a uznemirava prirodu milijardama godina.

Pa zašto je onda ovo problem za velike životinje?

Zato što toplina može napustiti predmet samo preko njegove kože.

Dakle, ako povećamo našeg miša do veličine slona,

ili 60 puta većeg,

ima 3,600 puta više površine preko koje gubi toplinu.

Ali ima 216,000 puta više volumena

koji je ispunjen sa bilijunima i bilijunima novih vrućih mitohondrija

koji proizvode više topline.

Puno više utrobe; ne toliko dovoljno kože.

Naš miš je vrlo mrtav, vrlo brzo.

Ali velike stvari poput slonova postoje,

pa kako se oni nose sa toplinom?

Kao prvo, razvili su načine kako bi se lakše riješili energije

poput velikih plosnatih ušiju koje imaju veliku površinu preko koje toplina može pobjeći.

Ali to nije dovoljno.

Rješenje prirode je zapravo vrlo elegantno.

ćelije slonova su puno, puno sporije od ćelije miševa.

Što je životinja veća, njezine ćelije su manje aktivne.

Ako grupiramo životinje prema njihovim metaboličkim stopama i uporedimo

to sa njihovom ukupnom masom, to je jasno vidljivo.

Nije 100% ispravno,

ali je dobro pravilo.

Slonovi su ogromne mesnate vreće ispunjene sa

bilijunima i bilijunima malih ugljenih peći.

Stoga održavaju peći aktivnima dovoljno dugo da mogu živjeti

i nikada punom snagom.

Njihov cijeli metabolizam je spor.

Stvari se kreću laganim tempom.

Male životinje se moraju ponašati potpuno drugačije.

Ako si malen, imaš puno površine

u odnosu na ne toliko puno volumena.

Nemaš mnogo ćelijskih “peći”

i gubiš toplinu koju proizvode vrlo brzo.

Stoga su vrlo sitni sisavci osmislili vrlo ekstremno rješenje.

Upoznajte Etruscan Shrew, najmanjeg sisara na Zemlji.

Biće slično krtici koje je više usko povezano sa ježevima nego sa miševima.

Sa dužinom tijela od 4 centimetra,

teži svega oko 1.8 grama - koliko i spajalica.

To je sitno smiješno biće.

Ohladilo bi se u istom trenutku,

stoga njegove ćelije rade punom parom da bi ostao zagrijan.

Njegove male peći su popunjene do maksimalnog kapaciteta.

Njegovo srce kuca brzinom i do 1,200 puta u minuti,

a udiše i do 800 puta u minuti.

Ovo stvara veliku potrebu za energijom,

pa shrew mora neprestano jesti.

Nakon samo 4 sata bez hrane, on umre od gladi.

I dok afrički slon

pojede oko 4% svoje tjelesne težine u hrani svaki dan

naš shrew treba 200% svoje tjelesne težine

u hrani svaki dan da bi preživio.

Zamislite da morate pojesti 2,000 Big Macova svaki dan,

više od jednog po minuti.

Zabavno neko vrijeme, ali onda više ne.

Dakle, jedan kubični centimetar shrewa treba 40 puta više hrane

od jednog kubičnog cetimetra slona

Ako ćelije slona

iznenada postanu aktivne poput onih kod shrewa,

stvorila bi se ogromna količina topline.

Sve tečnosti u slonu bi iznenada počele prokuhavati

i zatim bi eksplodirao

u impresivnoj eksploziji vrelih slonovih dijelova.

U stvarnosti, prije nego što se eksplozija dogodi,

proteini koji čine naše ćelije bi vjerovatno denaturirali

i prestali bi proizvoditi toplinu.

Ali eksplozija mesa je zabavnija

od topljenja slona u veliku vruću lokvu.

Usprkos tome, skaliranje brzine metabolizma se odvija svugdje,

čak i na mjestima gdje to ne bi očekivali; poput trudnica.

Beba u majčinoj utrobi se ponaša kao da je dio nje.

Njezine ćelije imaju isti metabolizam

i istu brzinu života poput majčinih organa.

To je doista dio veće cjeline, a ne pojedinca.

Sve dok to ne prestane biti.

U istom trenutku kada se beba rodi, prekidač je okrenut

i svi se njegovi unutarnji procesi naglo ubrzavaju.

36 sati nakon rođenja

bebine ćelije imaju istu stopu aktivnosti kao i ćelije sisara iste veličine.

Bebe doslovno prelaze iz stanja jednog organa

u pojedinca u samo nekoliko sati

Ali postoji jedna stvar gdje su velika i mala bića vrlo slična:

otkucaji srca.

Sisari imaju sličan broj otkucaja srca tijekom cijelog svog života,

tipično oko jedne milijarde.

Iako su shrew i slon vrlo različiti,

dijele sličan broj otkucaja srca tijekom svoga života.

Njihova brzina života je različita, ali nekako još uvijek ista.

Za video u kojem smo učinili da slon eksplodira bez posebnog razloga,

ovo je najromantičniji kraj koji smo mogli osmisliti.