Vídeo

Transcrição

Vamos começar esse vídeo jogando um rato, um cachorro, e um elefante

de um arranha-céu em algo macio.

Vamos dizer, uma pilha de colchões.

O rato cai e fica atordoado por um momento,

quando se sacode,

e vai embora bastante irritado,

porque isso é uma coisa muito má a se fazer.

O cachorro quebra todos os seus ossos

e morre de forma nada agradável,

e o elefante explode em uma poça vermelha de ossos e vísceras

e sequer tem chance de ficar irritado.

Por que o rato sobrevive,

mas o elefante e o cachorro não?

A resposta é tamanho.

O tamanho é o regulador mais subestimado dos seres vivos.

Tamanho determina tudo em nossa biologia,

como somos feitos, como experimentamos o mundo, como vivemos e morremos.

Isso acontece porque as leis da Físicas são diferentes para animais de diferentes tamanhos.

A vida abrange sete ordens de grandeza, desde bactérias invisíveis até ácaros, formigas,

ratos, cães, humanos, elefantes e baleias azuis. Cada tamanho vive em seu próprio

e único universo, um ao lado do outro, cada um com suas próprias regras, altos e

baixos. Exploraremos esses mundos diferentes em uma série de vídeos. Voltemos

à pergunta inicial: Por que nosso rato sobreviveu a queda? Porque a

escala de tamanhos muda tudo; um princípio que vamos encontrar várias vezes.

Coisas muito pequenas, por exemplo, são praticamente imunes a cair de

grandes alturas porque quanto menor você é, menos você sente os efeitos

da gravidade. Imagine um animal redondo hipotético

do tamanho de uma bolinha de gude. Ele tem três medidas: seu comprimento, sua área de superfície,

(que é coberta por pele) e seu volume, ou qualquer coisa por dentro, como órgãos,

músculos, sonhos e esperanças. Se o deixarmos dez vezes maior, como do tamanho de uma

bola de basquete, o resto de suas medidas não crescem apenas dez vezes. Sua pele

crescerá 100 vezes e seu interior (o volume) cresce em 1000 vezes. O volume

determina o peso, ou, mais precisamente, a massa do animal. Quanto mais massa você

tem, maior será sua energia cinética antes de atingir o chão e

mais forte será o impacto. Quanto maior a área da superfície em relação ao volume

ou massa que você tem, mais o impacto será distribuído e suavizado, e também,

mais o atrito com o ar diminuirá sua velocidade. Um elefante é tão grande que tem

uma área de superfície extremamente pequena em relação ao seu volume. Então uma grande quantidade de energia cinética

é distribuída em um pequeno espaço e o ar não diminui a velocidade.

E por isso é completamente destruído em uma impressionante explosão de gosma quando

atinge o chão. O extremo oposto, insetos, tem uma enorme área de superfície em

relação à sua minúscula massa, então você pode, literalmente, jogar uma formiga de um avião

e ela não será seriamente ferida. Enquanto quedas são irrelevantes no mundo microscópico,

há outras forças que são inofensivas para nós, mas extremamente perigosas

para seres pequenos. Como tensão superficial, que transforma a água em uma substância

potencialmente mortal para insetos. Como isso funciona? Água tem a tendência de grudar em

si mesma; suas moléculas são atraídas umas às outras por uma força chamada

coesão, que cria uma tensão em sua superfície, que você pode imaginar como uma forma

de película invisível. Para nós essa película é tão frágil que, normalmente,

sequer a notamos. Quando você se molha, aproximadamente 800 gramas de água (cerca de um porcento de seu

peso) gruda em você. Um rato molhado tem cerca de 3 gramas de água grudando

em si, o que é mais de 10% de seu peso corporal. Imagine ter oito garrafas cheias de água

penduradas em você quando sai do chuveiro. Mas, para um inseto, a força

da tensão superficial da água é tão forte que ficar molhado é uma questão de vida

ou morte. Se você encolhesse para o tamanho de

uma formiga e você tocasse a água, isso seria como se você tocasse em cola. Ela

iria engolir você, sua tensão superficial muito forte para que você quebre e

você afogaria. Então, os insetos evoluíram para repelentes de água. O exoesqueleto deles é

coberto em uma fina camada de cera, como um carro. Isso faz sua superfície

parte repelente de água, porque a água não consegue se grudar. Muitos insetos

são também cobertos com pelos microscópicos que funcionam como barreira. Eles aumentam imensamente

sua área de superfície e previnem que as gotículas toquem seu exoesqueleto

fazendo com que seja mais fácil se livrar das gotículas. A evolução da tensão superficial

utilizou da nanotecnologia bilhões de anos antes de nós. Alguns insetos

desenvolveram uma superfície coberta por uma pequena e extremamente densa capa de pelos

repelentes de água. Alguns tem mais de um milhão de pelos por milímetro quadrado. Quando

o inseto mergulha na água, o ar fica dentro de seu pelo e forma uma camada de ar.

A água não pode entrar porque os pelos são muito pequenos para quebrar sua tensão superficial.

E isso fica ainda melhor: quando o oxigênio da bolha de ar acaba, novo oxigênio

entra na bolha vindo da água ao seu redor, enquanto o dióxido de carbono

sai da bolha para a água. E, assim, o inseto carrega seu próprio respiradouro

e pode, basicamente, respirar de baixo d’água, graças à tensão superficial.

Esse é o mesmo princípio que permite que aranhas-d’água andem sobre a água:

minúsculos pelos anti-água. Quanto menor você fica, mais estranho fica o ambiente. Em

certo ponto, até o ar fica mais sólido. Vamos dar zoom no

menor inseto conhecido, cerca de metade do tamanho de um grão de sal,

apenas 0.15 milímetros de comprimento: a vespa Fada-Voadora. Eles vivem em um mundo ainda mais estranho que

outros insetos. Para eles, o ar é como uma fina gelatina, uma massa como calda

ao redor deles o tempo todo. Se movimentar através disso não é fácil. Voar

não é como planar elegantemente; eles têm que agarrar e

puxar o ar. Então, suas asas parecem mais com grandes braços cabeludos do que com asas de insetos.

Eles, literalmente, nadam pelo ar, como um pequeno e nojento alien por entre uma

calda. As coisas ficam ainda mais esquisitas daqui em diante

enquanto exploramos a diversidade de tamanhos. As leis da Física são

muito diferentes para cada tamanho, que a evolução teve que se adequar para eles

dia após dia, enquanto a vida aumentou de tamanho nos últimos bilhões de anos. Então por que não há

formigas do tamanho de cavalos? Por que não há elefantes do tamanhos de amebas? Por quê?

Discutiremos isso na próxima parte.

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