Video

Transcriptie

We verkleinen een olifant tot de grootte van een muis…

en vergroten een muis tot de grootte van een olifant.

We willen in onze video namelijk zien wat er dan gebeurt.

Eerst strompelt onze kleine olifant rond en valt dan dood.

Maatje olifant heeft het zeer koud. Hij is snel doodgevroren.

Onze reuzenmuis lijkt even zeer onwennig…

en ontploft dan. Hij laat overal hete ingewanden achter.

Waarom?

Door grootte.

We zijn precies voor onze grootte aangepast…

en sterven een vreselijke dood in elke andere omgeving.

Maar waarom precies?

Waarom ontploft onze muis…

en kunnen we dat, met genoeg moeite, ook met onze olifant doen?

Het leven op deze planeet berust op cellen.

Cellen verschillen in grootte…

maar hun omvang is bij alle soorten gelijkwaardig.

De cellen van een blauwe vinvis zijn niet groter dan kolibricellen…

hij heeft er gewoon meer.

Cellen moeten veel doen om in leven te blijven…

en hebben daarvoor energie nodig.

Daarvoor zetten dierlijke cellen zuurstof en voedsel om tot bruikbare chemische energie.

Dat gebeurt in onze mitochondriën, de energiecentrale van de cel.

Ze zijn zoals kleine steenkoolcentrales die ATP-batterijtjes uitspuwen…

die de cel dan voor bijna al zijn functies kan gebruiken.

Net zoals machines worden mitochondriën tijdens hun werk zeer heet.

In menselijke huidcellen bereiken ze een verzengende 50°C.

Sommige van onze cellen hebben er tot 2.000 mitochondriën…

die hun hitte in de cel stralen.

In leven zijn wekt dus veel energie op.

Hoe meer cellen je hebt….

hoe meer totale hitte je lichaam opwekt.

Als ons lichaam die hitte niet kon verliezen…

zouden we van binnenuit gekookt worden en sterven.

Maar dit is een probleem voor grotere dieren…

door hoe een lichaam verandert als een wezen groter wordt.

Dieren hebben hier 3 belangrijke eigenschappen.

Hun lengte, hun buitenkant of huid…

en hun ingewanden zoals organen, botten en hoop en dromen.

Wat je soms moeilijk kunt vatten…

als dingen groeien, dan groeit hun binnenkant sneller dan hun buitenkant.

Stel je een vleesdobbelsteen voor.

Verdubbel je de lengte van zijn zijde dan verdubbelen het volume en de oppervlakte niet.

De oppervlakte is nu 4 keer groter.

Het volume is 8 keer groter.

Dat heet de square cube law…

en hindert de natuur al miljarden jaren.

Waarom is dat dan een probleem voor grote dieren?

Omdat hitte een object enkel via zijn oppervlakte kan verlaten.

Als we onze muis tot de grootte van een olifant maken of 60 keer langer…

heeft het 3.600 keer meer oppervlakte om hitte te verliezen…

maar het heeft 216.000 keer meer volume.

Dat zit vol met triljoenen nieuwe hete mitochondriën die meer hitte produceren.

Veel meer binnenkant, maar niet veel meer huid.

Onze muis is heel snel morsdood.

Maar grote dingen zoals olifanten bestaan dus hoe gaan zij met hitte om?

Ze hebben manieren ontwikkeld om sneller hitte te verliezen…

zoals grote platte oren met veel oppervlakte waar hitte kan ontsnappen.

Dat volstaat echter niet.

De oplossing van de natuur is eigenlijk heel elegant.

Olifantencellen zijn veel trager dan muizencellen.

Hoe groter een dier wordt hoe inactiever zijn cellen worden.

Als we dieren volgens stofwisseling rangschikken…

en dat met hun massa vergelijken is het goed zichtbaar.

Het is niet 100% accuraat maar wel een goede vuistregel.

Olifanten zijn grote vleeszakken met triljoenen kleine steenkoolovens.

Ze houden de ovens actief genoeg voor de stroom, maar nooit op volle kracht.

Hun volledige stofwisseling is traag. Dingen gaan rustig vooruit.

Kleine dieren moet het tegenovergestelde doen…

Als je klein bent, heb je veel oppervlakte tegenover niet al te veel volume.

Je hebt niet zoveel celovens dus verlies je zeer snel de geproduceerde hitte.

Zeer kleine dieren bedachten dus een extreme oplossing.

Maak kennis met de wimperspitsmuis, het kleinste zoogdier op aarde.

Een molachtige die eerder verwant is met egels dan met muizen.

Het is 4 cm lang en weegt met zijn 1,8 gram even veel als een paperclip.

Het is een klein, belachelijk wezentje.

Het zou onmiddellijk afkoelen dus zijn cellen draaien in overdrive voor warmte

Zijn kleine ovens zijn tot een maximum gevuld.

Zijn hart slaat tot 1.200 keer per minuut en ademt tot 800 keer per minuut.

Daardoor heeft het zeer veel energie nodig dus moet het altijd eten.

Hij verhongert al na 4 uur zonder voedsel.

Terwijl een Afrikaanse olifant elke dag ongeveer 4% van zijn lichaamsgewicht eet…

heeft onze wimperspitsmuis 200% van zijn lichaamsgewicht nodig om te overleven.

Stel je voor dat je elke dag 2.000 Big Macs moet eten.

Dat is meer dan 1 per minuut

Dat is eventjes leuk maar daar niet meer.

Een vierkante centimeter muis heeft dus 40 keer meer voedsel nodig…

dan 1 vierkante centimeter olifant.

Als olifantencellen opeens even actief zouden worden…

dan wordt er belachelijk veel hitte opgewekt.

Alle vloeistoffen in de olifant zouden koken…

en zou dan spectaculair ontploffen in stomende hete brokjes olifant.

In het echt zouden voor een explosie waarschijnlijk…

de eiwitten van onze cellen gedenatureerd worden en geen hitte meer produceren.

Een vleesexplosie is wel leuker dan een olifant tot een enorme hete brij versmelten.

Stofwisselingssnelheid opschalen gebeurt hoe dan ook overal…

zelfs op onverwachte plaatsen zoals zwangere vrouwen.

Een baby in de baarmoeder gedraagt zich alsof het een deel van de moeder is.

Zijn cellen hebben ongeveer dezelfde stofwisseling en levenssnelheid als organen van de moeder.

Het is eerder een deel van een groter geheel dan een individu.

Tot het dat niet meer is.

Bij zijn geboorte gebeurt een omschakeling waarbij zijn interne processen versnellen.

36 uur na geboorte hebben zijn cellen dezelfde activiteit als een zoogdier van dezelfde grootte.

Baby’s veranderen van een orgaan in een individu in luttele uren.

Maar op een vlak zijn groot en klein zeer gelijkaardig: hartslagen.

Zoogdieren neigen naar een ongeveer gelijk aantal hartslagen tijdens hun leven, rond 1 miljard.

Hoewel wimperspitmuis en olifant erg verschillend zijn…

hebben ze allebei ongeveer even veel hartslagen tijdens hun leven.

Hun levenssnelheid is omgekeerd en op de een of ander manier toch dezelfde.

En voor onze video met zinloos ontploffende olifanten…

was dit het meest romatische einde dat we konden bedenken.