视频

文字稿

从摩天大厦上扔下一只老鼠 一条狗和一头大象到地上的一捆较软的木材上

我们的视频便由此开始

这只老鼠在着陆之后稍微晕了一会

在他把自己摇醒之后，非常不满的爬走了

因为我们刚刚对它做了非常粗鲁的事情

被扔下的这条狗摔断了它的所有骨头，无声的去世了

而大象则直接炸成了由骨头和内脏组成的粘液

甚至来不及抱怨一句

为什么老鼠存活了下来，而狗和大象没有

答案便是大小

大小是最容易被忽视的生物的基础条件

大小决定了我们所知生物学的一切

我们是怎么组成的 我们是怎么体验世界的，我们是怎么存活和死亡的

之所以会这样是因为 不同大小的动物对应着不同的物理法则

生物的大小跨越了七个数量级

从不可见的细菌到螨虫，蚂蚁，老鼠

狗，人类，大象，蓝鲸

每一种生物都生活在自己独特的环境中,并彼此相邻

每一种环境都有自己的规则，优点以及缺点

我们将在接下来的视频中来讨论这些环境

让我们回到最初的问题

为什么这只老鼠在被扔下之后存活了

那是因为大小的不同能改变任何事

一个十分常见的现象：

非常小的生物几乎免疫从高处下落

因为你的质量越小，你所携带的重力势能便越小

想象一个只有子弹大小的理论上的动物

他有三个特征分别是：他的直径

他被皮肤所覆盖的表面积

和他包含着体内所含有的所有器官，肌肉和血液的体积

如果我们让他的直径变长十倍

差不多是一个蓝球的大小

其他的特征并不会同样变大十倍

它的皮肤面积会变大100倍

而它的体积则会变大1000倍

动物的体积决定了它的体重或者更精确地说质量

你的质量越大你撞击地面的动能就越大

这导致冲击强度也越高

着地时的地面表面积取决于坠落物的体积也就是重量

表面积越多，冲力发散的也越多

小型动物也容易被空气阻力减速

一头大象实在太过巨大

以至于和它的体积相比，它的剩余着地面积小的可怜

所以它的动能只能在很小的空间内发散

空气阻力也不能足够的减少它的速度

这就是为什么大象在一场 令人印象深刻的粘性物质爆炸中被完全摧毁的原因

另一个极端昆虫

因为极小质量而有十分巨大的落地表面积

所以从飞机上扔下的蚂蚁并不会受到很严重的伤害

在小型世界中坠落不会造成很大的伤害

但有一些力对于我们来说并不会造成很大的影响

却对小型动物十分危险

比如表面张力，它能将水变成一种对昆虫致命的物质

水是怎么杀死昆虫的呢？

水有一种聚在一起的趋向

水分子通过称为内聚力的力彼此吸引

这个力在水珠表面产生张力

你可以把他想象成一种看不见的皮肤

对我们来说，这个力太过微小以 至于在一般情况下我们并不能察觉到它

当你被淋湿时，有大概800克的水

相当于你体重的1%，吸附在你的身上

一只淋湿的老鼠身上会吸附3克的水

这相当于老鼠体重的10%

想象一下当你洗澡时身上挂着八瓶装满水的瓶子

所以，对于昆虫来说水的表面张力有十分大的影响

以至于是否被淋湿决定了生或死

如果把我们缩小成蚂蚁般大小

当你触碰水珠时，你就像在触碰胶水

它会十分迅速的吞噬你 它的表面张力十分强大以至于你不能摆脱它

于是,你会被淹死

所以昆虫进化出了各种防水措施

首先是他们的外骨骼覆盖着一层薄薄的蜡 就像汽车一样

这使得它们的外骨骼具有了部分的防水性

因为水不能很好的吸附在蜡上

许多昆虫还覆盖着作为防水层的小绒毛

这些绒毛大大的增加了它的表面积

防止液滴接触外骨骼

也让液滴更容易流走

在我们数十亿年前

这些生物就通过纳米科技来利用表面张力

一些昆虫还进化出一层

覆盖表面的短而紧密的防水层外套

有一些昆虫的外骨骼上 一平方毫米甚至生长了数百万的绒毛

当这些昆虫进入水中时 空气依然停留在毛发中，形成一层空气层

水分无法进入是因为这些绒毛太过微小 以至于不能打破水的表面张力

但这些绒毛还有更有用的地方

当空气层中的氧气耗尽时 新的氧气会从周围的水中扩散到空气层中

与此同时，空气层中的二氧化碳也会扩散到周围的水中

所以感谢表面张力 这些昆虫相当于带了一个在外部的肺

可以在水下进行基础的呼吸

微小的防水绒毛 这也是水黾为什么可以在水上行走的原因

你变得越小，你所处的环境就越奇异

当你小到某种程度，连空气也会变得越来越坚固

让我们放大来观察已知的最小昆虫

大约只有一粒盐的一半大

仅0.15毫米长：仙女蝇 （译者：无准确中文译名）

它们生活在一种比其他昆虫更下坚固的世界里

对它们而言，空气就像稀果冻一般

胶状物体无时无刻不充斥在他们周围

在这之间运动并不容易

在这种层级下飞行不像是优雅地滑行

而是一种抓住并向下压空气的飞行方式

所以他们的翅膀看起来更像大毛胳膊 而不像其他昆虫的翅膀

他们是在空气中游泳

就像微小的外星人通过糖浆一样

当我们探索不同大小的多样性

事情只会从这里变得陌生

不同大小的环境的物理规则是那么的不同

在过去的10亿年里，随着生物不断变大 生物也随着周围环境的变化而不断进化

那么为什么没有马一样大的蚂蚁

为什么没有大象一样大的变形虫

为什么呢？ 我们将在以后的视频中来讲述这些内容

现在我们有了每月的新视频通知

如果不想错过我们的新视频或是奖励视频 就快来注册吧（注册链接在视频下方的评论中）