Video

Bản trích

Nào! Hãy thử thu nhỏ một con voi xuống bằng kích cỡ của một con chuột

và phóng to một con chuột lên kích cỡ bằng của một con voi.

Bởi vì đây là video của chúng ta, và chúng ta muốn xem điều gì sẽ xảy ra

Đầu tiên, chú voi tí hon của chúng ta sẽ vấp ngã và chết.

Chú voi tí hon sẽ rất lạnh, và đóng băng và chết trong một vài phút

Còn chú chuột khổng lồ kia sẽ yên ổn được trong một lát, và sau đó nổ tung.

để lại những đống thịt nóng vương vãi khắp nơi.

Tại sao?

Lí do ở kích thước cơ thể.

Các chức năng của cơ thể được tối ưu hóa chính xác cho kích thước cơ thể chính chúng ta.

và sẽ chết một cách kinh khủng nếu ở trong bất cứ điều kiện môi trường nào khác.

Nhưng tại sao lại như vậy?

Tại sao chú chuột của chúng ta lại bị nổ tung,

và chúng ta có thể làm điều tương tự với chú voi kia không, nếu chúng ta cố gắng?

Sự sống trên trái đất dựa trên các tế bào.

Tế bào lại phân hóa khác nhau.

Nhưng chúng khá giống nhau về kích thước qua mỗi loài.

Một con cá voi không hề có tế bào lớn hơn tế bào của một con chim ruồi

chỉ là nó có nhiều tế bào hơn mà thôi.

Tế bào phải làm rất nhiều việc để duy trì sự sống của chính nó.

Để làm những công việc ấy chúng cần năng lượng.

Để có được lượng năng lượng này

tế bào động vật biến thực phẩm và oxi thành năng lượng hóa học có thể sử dụng được.

Công việc này xảy ra ở bào quan gọi là ti thể.

một nhà máy năng lượng của tế bào.

Chúng như là một nhà máy năng lượng than tí hon sản xuất ra những hợp chất cao năng ATP,

tế bào cần ATP để làm hầu hết mọi thứ.

giống như một động cơ, ti thể trở nên rất nóng khi hoạt động

ở tế bào da người,

chúng chạm tới ngưỡng 50 độ C

Và một số tế bào có thể có tới 2,000 ti thể

luôn luôn tỏa ra bức xạ nhiệt đun nóng tế bào.

Vì thế, hoạt động sống thôi cũng tỏa ra rất nhiều nhiệt.

Cơ thể càng có nhiều tế bào thì tổng lượng nhiệt sẽ phát ra nhiều hơn.

Nếu cơ thể chúng ta không tìm được cách thoát nhiệt

thì chúng ta sẽ dần bị nấu chín từ chính bên trong từng tế bào và chết.

Đây là một vấn đề đối với những loài động vật to lớn.

bởi vì khi kích thước cơ thể tăng thì hoạt động sống cũng tăng

Động vật có 3 đặc điểm rất quan trọng.

Chiều dài, diện tích bề mặt hay là da,

và thể tích bên trong như nội tạng,

xương, và hi vọng, ước mơ.

Thứ mà khiến bạn khó hình dung được là khi nó phát triển

khi mà bên trong phát triển nhanh hơn bên ngoài

hãy tưởng tượng một khối thịt hình lập phương.

nếu bạn gấp đôi chiều dài của nó

thì diện tích bề mặt và thể tích không hề gấp đôi.

Thực tế, diện tích bề mặt tăng gấp 4 lần,

và thể tích tăng gấp 8 lần

Điều này được gọi là định luật Lập Phương Rubik

đã làm sự sống khó chịu hàng tỉ năm.

Vậy tại sao nó lại là một vấn đề đối với các loài động vật lớn?

Bởi vì nhiệt chỉ có thể bị tản qua diện tích bề mặt tiếp xúc.

Vì thế nếu ta biến một con chuột tới cỡ một con voi,

hay con chuột dài hơn 60 lần,

thì diện tích bề mặt để tản nhiệt của nó sẽ tăng 3,600 lần

nhưng thể tích của nó lại tăng 216,000 lần

lấp đầy bởi hàng nghìn tỉ ti thể.

tạo ra rất nhiều nhiệt.

Rất nhiều tế bào bên trong; nhưng diện tích da không tăng tương xứng.

Chú chuột của chúng ta sẽ chết một cách nhanh chóng.

Nhưng những động vật lớn như voi lại có thể tồn tại.

Vậy chúng đã thích nghi như thế nào?

Chúng phát triển những cách để mất năng lượng dễ dàng hơn

như có tai lớn và dẹt làm tăng diện tích bề mặt để nhiệt có thể thoát ra dễ dàng.

Nhưng như vậy vẫn chưa đủ.

Tạo hóa đã nghĩ ra một giải pháp rất tinh tế.

Những tế bào của voi hoạt động chậm hơn nhiều so với tế bào của chuột.

Động vật càng lớn các tế bào của chúng hoạt động càng yếu.

Nếu chúng ta phân loại động vật qua sự trao đổi chất của chúng và so sánh

Nó không hoàn toàn đúng 100%

nhưng nó đóng vai trò then chốt

Một con voi như là một túi thịt được lấp đầy bởi

hàng nghìn tỉ những lò than tí hon

Vì vậy, chúng chỉ giữ cho những lò than đấy hoạt động vừa đủ cho chúng.

và không bao giờ chạy hết công suất.

Chúng trao đổi chất chậm chạp

Mọi thứ vẫn đang hoạt động một cách tốt đẹp.

Những loài động vật nỏ cần làm những điều ngược lại.

Nếu bạn nhỏ bé, bạn có diện tích bề mặt lớn

so với một lượng thể tích nhỏ

Bạn không có nhiều ti thể

và sẽ bị mất nhiệt một cách nhanh chóng

Vì vậy những động vật có vú nhỏ bé đã có một giải pháp hết sức hữu hiệu

Hãy gặp loài chuột chù, động vật có vú nhỏ nhất hành tinh

Loài động vật này có họ hàng gần với loài nhím Âu hơn là chuột.

Với chiều dài cơ thể 4cm,

Nặng chỉ 1.8 gam, chỉ tương đương một cái kẹp giấy.

Nó thật nhỏ bé đến khó tin.

Cơ thể nó sẽ đơn giản bị nguội lạnh đi gần như ngay lập tức,

vậy nên các tế bào của nó phải hoạt động hết công suất để giữ nó được ấm.

giờ đây những lò than tí hon của chúng ta đã phải chạy hết công suất.

Nhịp tim của con chuột chù đập tới 1,200 nhịp mỗi phút

và phải thở tới 800 nhịp thở trên 1 phút.

Điều đó là vô cũng cần thiết cho nhu cầu năng lượng

Vì vậy con chuột chù phải nạp thức ăn thường xuyên

Chỉ sau 4 tiếng đồng hồ không có thức ăn, con chuột sẽ chết vì đói.

Trong khi một con voi châu phi

tiêu thụ một lượng thức ăn bằng khoảng 4% cân nặng cơ thể trong mỗi ngày

thì con chuột chù phải ăn lượng thức ăn bằng 200% trọng lượng cơ thể

trong một ngày để tồn tại.

Hãy tưởng tượng bạn phải ăn 2,000 cái Big Macs một ngày

hơn một cái mỗi phút

Ban đầu thì có vẻ vui đấy, nhưng bạn chắc chắn sẽ không thể ăn được sau đó.

Vì thế, mỗi một cm khối của con chuột cần tới 40 lần khối lượng thức ăn so với

một cm khối của một con voi.

Nếu những tế bào của con voi

đột nhiên trở nên hoạt động như của một con chuột chù

thì một lượng nhiệt kinh hoàng sẽ được sản sinh ra

Tất cả mọi loại dịch cơ thể trong con voi sẽ bắt đầu sôi lên

và rồi con voi nổ tung

trong một vụ nổ của một con voi sôi từ bên trong

Trong thực tế, trước khi vụ nổ xảy ra

toàn bộ protein trong tế bào sẽ bị tan rã

và dừng sản sinh nhiệt

Nhưng một vụ nổ của miếng thịt khổng lồ sẽ vui hơn

là một con voi tan chảy thành đống nhầy nhụa

Bất kể việc mở rộng trao đổi chất đang diễn ra khắp mọi nơi.

Ngay cả ở những nơi mà chúng ta không mong muốn như ở phụ nữ có thai.

Đứa bé trong tử cũng người mẹ hành xử như nó là một phần của người mẹ.

Nhũng tế bào của nó đều có mức độ trao đổi chất giống như người mẹ

và cũng giống như là một cơ quan của người mẹ

Nó thực sự là một phần của cả cơ thể người mẹ, chứ không chỉ là một cá nhân.

Cho tới khi nó không còn là như thế nữa.

Ở thời điểm mà đứa bé chào đời

Những quá trình diễn ra bên trong đứa bé tăng tốc nhanh chóng.

36 giờ sau sinh,

tế bào đứa bé có mức hoạt động bằng với tế bào của các loài thú vó vú bằng kích cỡ với nó.

Đứa bé phải chuyển đổi từ việc là một cơ quan của người mẹ

trở thành một thực thể chỉ trong vài giờ đồng hồ

Nhưng có một thứ mà các loài động vật lớn và nhỏ đều giống nhau:

Nhịp tim

Động vật có vú có chung một số lượng nhất định nhịp tim trong một vòng đời

Thường làn xung quanh 1 tỉ nhịp

Trong khi chuột chù và voi có rất nhiều điểm khác biệt,

chúng có chung một số lượng nhịp tim trong vòng đời của chúng.

Tốc độ sống của chúng có phần đối lập cũng có phần nào đố giống nhau

Và trong video này chúng tôi cho chú voi nổ tung chẳng vì mục đích tốt gì

Thì đây vẫn là một kết thúc lãng mạn nhát mà chúng tôi có thể xây dựng.