Video

Transcriere

Să începem acest video prin a arunca un şoarece, un câine şi un elefant

de pe un zgârie-nori pe ceva moale,

spre exemplu, o grămadă de saltele.

Şoarecele aterizează şi este ameţit pentru un moment înainte să se scuture

şi să plece destul de enervat pentru că acesta este

un un gest foarte nepoliticos.

Câinele îşi rupe toate oasele şi moare într-un mod nespectaculos

şi elefantul explodează într-o baltă roşie de oase şi măruntaie

şi nu are şansa să se enerveze.

De ce şoarecele a supravieţuit, dar elefantul şi câinele nu?

Răspunsul este mărimea.

Mărimea este cel mai subapreciat regulator al vieţuitoarelor.

Mărimea determină totul în legătura cu biologia noastră,

cum suntem construiţi, cum percepem lumea, cum trăim şi murim.

Acest lucru se întâmplă deoarece legile fizicii

sunt diferite pentru diferitele mărimi ale animalelor.

Viaţa cuprinde şapte ordine de mărime:

de la bacterii invizibile la acarieni, furnici,

şoareci, câini, oameni, elefanţi şi balene albastre.

Fiecare mărime trăieşte în propriul său Univers, chiar lângă celelalte.

Fiecare cu propriile reguli, avantaje şi dezavantaje.

Vom explora aceste lumi diferite într-o serie de videoclipuri.

Să ne întoarcem la întrebarea iniţială:

De ce şoarecele a supravieţuit căderii?

Deoarece dimensiunea schimbă totul.

Un principiu pe care îl vom întâlni iar şi iar.

Lucrurile foarte mici, de exemplu, sunt practic imune căderilor de la înălţimi mari

deoarece, cu cât eşti mai mic, cu atât îți pasă mai puțin de legile gravitație.

Imaginează-ţi un animal teoretic, sferic, de mărimea unei bile de joc.

Are trei caracteristici: lungimea, suprafaţa (care este acoperită cu piele)

şi volumul său, sau toate celelalte lucruri din interior,

precum organele, muşchii, speranţele şi visurile.

Dacă îl facem de 10 ori mai mare, să zicem,

de mărimea unei mingi de baschet, restul caracteristicilor nu doar că vor

creşte de 10 ori. Pielea va creşte de 100 de ori

şi interiorul (deci volumul) va creşte de 1000 de ori.

Volumul determină greutatea sau, mai exact, masa animalului.

Cu cât ai mai multă masă, cu atât mai multă energia cinetică ai înainte să atingi pământul

şi mai mare este şocul impactului.

Cu cât suprafaţa de contact, în raport cu volumul sau masa ta, este mai mare

cu atât impactul va fi mai bine distribuit şi atenuat,

şi de asemenea rezistenţa aerului te va încetini.

Elefantul este aşa de mare încât

suprafaţa de contact este foarte mică în raport cu volumul său,

astfel foarte multă energie cinetică este distribuită pe o suprafaţă mică

şi aerul nu îl încetineşte mai deloc. De asta este complet distrus

într-o impresionantă explozie de mâzgă atunci cand se izbeşte de sol.

La cealaltă extremă, insectele, au o suprafață de contact imensă în raport cu masa extrem de mică,

astfel că poți arunca o furnică din avion și nu va fi grav rănită.

Dar pe când căderea este irelevantă în lumea vietăților mici,

există alte forțe inofensive pentru noi, dar extrem de periculoase pentru ele.

Cum ar fi tensiunea la suprafață care transformă apa

într-o substanță potențial mortal pentru insecte.

Cum funcționează?

Apa are tendința de a se lipi de ea însăși.

Moleculele sale sunt atrase una de cealaltă printr-o forță numită coeziune,

care creează o tensiune la suprafață pe care ți-o poți imagina ca pe un fel de piele invizibilă.

Pentru noi, această forță este atât de mică încât nici nu o observăm de obicei.

Dacă te uzi, aproximativ 800 de grame de apă sau aproape 1% din greutatea ta se lipește de tine.

Un șoricel ud are aproximativ 3 grame de apă lipindu-se de el,

ceea ce este mai mult de 10% din greutatea sa corporală.

Imaginează-ți cum ar fi dacă ai avea 8 sticle de apă lipite de tine când ieși de la duș.

Dar pentru o insectă, forța de tensiune a apei este atât de puternică,

încât a se uda este o chestiune de viață și moarte.

Dacă te-am micșora până la mărimea unei furnici și ai atinge apa, ar fi ca și cum te-ai lipi de clei.

Te-ar înghiți repede.

Tensiunea superficială a apei ar fi prea greu de spart și te-ai îneca.

Astfel că insectele au evoluat să fie impermeabile apei.

În primul rând, exoscheletul lor este acoperit cu un strat subțire de ceară, la fel ca o mașină.

Asta face ca suprafața lor să fie măcar parțial impermeabilă, deoarece apa nu se poate lipi foarte bine.

Multe insecte sunt acoperite cu mici peri care servesc drept barieră.

Ei le măresc cu mult aria suprafaței și previn picăturile de apă să le atingă exoscheletul

și fac să fie mai ușor să scape de picături.

Ca să se folosească de tensiunea superficială,

evoluția a descoperit secretele nanotehnologiei miliarde de ani înaintea noastră.

Unele insecte au evoluat să aibă o suprafață acoperită

cu un strat foarte scurt și dens de perișori care resping apa.

Unele au mai mult de un milion de perișori pe milimetru pătrat.

Când insecta se scufundă în apă, aerul rămâne în blana lor și formează un înveliș de aer.

Apa nu poate intra deoarece perișorii sunt prea mici pentru a sparge tensiunea superficială.

Dar este chiar mai bine: în timp ce oxigenul din bula de aer se consumă,

oxigen nou se difuzează în bulă din apa din jur,

în timp ce dioxidul de carbon se difuzează în afară în apă.

Și astfel, insecta își poartă propriu ”plămân exterior”

și poate să respire sub apă mulțumită tensiunii superficiale.

Acesta este același principiu care le permite insectelor din familia Gerridae să meargă pe apă-mici peri anti-apă.

Cu cât mai mic ești, cu atât mai ciudat devine mediul.

La un moment dat, până și aerul devine din ce în ce mai solid.

Acum ne vom transfera în dimensiunile celei mai mici insecte cunoscute,

aproximativ jumătate din mărimea unui bob de sare, doar 0.15 milimetri: ”Musca Zână”.

Ea trăiește într-o lume chiar mai ciudată decât alte insecte.

Pentru ea, însăși aerul este ca o gelatină subțire, o masă ca siropul care o înconjoară întotdeauna.

Mișcarea prin ea nu este ușoară.

Zburatul la acest nivel nu este ca o planare elegantă.

Ea trebuie să apuce și să se țină în aer, într-un fel.

Astfel că aripile lor arată ca niște brațe păroase mai degrabă decât aripi normale de insectă.

La modul propriu, ele înoată prin aer la fel ca un mic extraterestru dezgustător prin sirop.

Explorând mai multe universuri de mărimi diferite, lucrurile doar devin mai ciudate.

Legile fizicii sunt atât de diferite pentru fiecare mărime, încât evoluția a trebuit să proiecteze în jurul lor din nou și din nou,

în timp ce viața a crescut în mărime în ultimele miliarde de ani.

Deci, de ce nu sunt furnici de mărimea cailor?

De ce nu sunt elefanți de mărimea amibelor?

De ce?

Vom discuta acest subiect în partea următoare.

Avem un buletin informativ lunar acum,.

Înscrie-te dacă nu vrei să pierzi noi videoclipuri și pentru videoclipuri bonus.