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讓我們把一隻老鼠、小狗和大象往下丟來開始影片

從摩天大樓到某種軟的東西上

像是⋯⋯床墊好了

老鼠著地後愣了一下

然後會過神來

不爽地走開了，

因為這是一件非常粗魯的事情。

狗全身骨折

悄悄地死去

而大象粉身碎骨，只剩一灘肉泥和內臟

連生氣的機會都沒有

為什麼老鼠活了下來

但大象跟狗則不？

尺寸是關鍵

尺寸是最被小看的生物特徵。

它決定了生物學上的一切

從我們由什麼構成，我們如何體驗這世界， 到出生、死亡的方式

原因是，物理定律 對不同大小的動物有不同的表現

生命的尺寸橫跨七個等級， 從看不見的細菌到塵蟎、螞蟻、

老鼠、狗、人類、大象、藍鯨。 各種規模的生物在彼此之間

獨特的宇宙生存。 每一個都有自己的規則、優勢

和缺點。我們將在一系列影片中探討這些不同的世界。讓我們

回到最初的問題：為什麼老鼠可以在下落中生存？因為

尺寸改變了一件事，一個我們會不斷在見到的原則，

非常小的東西從高處掉落實際上是不受傷害的

因為你越小，受到重力的影響也越低

想像一下，一個假想的球形動物

有彈珠的大小。它有三個 特徵：長度、表面積（覆蓋在皮膚上）

和它的體積， 或裡面全部的東西例如器官

肌肉、希望和夢想。如果我們將其 增長十倍，如籃球的大小

它的特徵可不只增長十倍。它的皮膚會

增加100倍，體積增長1000倍。

體積決定重量，或者更準確地說， 動物的質量。你的質量越大

你撞到地面前的動能也越高

衝擊也更強。你的表面積（與體積和質量有關）越大

影響越被分散和緩和，也有

更多的空氣阻力讓你減速。大象是如此之大，它的

表面積與體積的比非常小。所以極大的動能

被分佈在一個狹小的空間且空氣阻力減速程度不高

這就是為什麼它擊中地面時在爆炸當中被

徹底摧毀。另一個極端的生物，昆蟲，表面積與體積的比

相對較大，你可以把一隻螞蟻從飛機上丟下

而牠得以倖存。雖然墜落在微小世界中無關緊要，

但有其他力量對我們無害，卻對小生物

特別危險。例如表面張力，把水變成對昆蟲

致命的潛在陷阱。為何？水有相吸的特性

水分子會藉由凝聚力彼此吸引

在其表面形成一股張力，可以想像成一層

隱形皮膚。對我們而言這層皮膚很無力，甚至平常不會注意到。

當你全身溼透，約800公克(或體重1%)的水

會黏在你身上。一隻溼透的老鼠則約有3公克的水

附著在牠身上，超過其體重的10%。想像一下有八瓶裝滿的

寶特瓶，在你洗完澡後綁在你身上。但對於昆蟲，

水的表面張力是如此強，讓碰水變成一個攸關生死

的問題。如果我們把你縮小到螞蟻

的大小，再讓你碰水，那就像碰到一團黏膠。

它會很快把你吞進去，由於表面張力太難打破

你會被淹死。所以昆蟲演化出防水功能，其中之一是牠們的外骨骼

包覆著一層薄臘，就像車子，讓牠們的體表

至少部分防水，因為它無法完美黏附體表。許多昆蟲

也覆蓋著細毛當作阻擋。大大增加了

它們的表面積及防止水滴觸碰自己的外骨骼

並更容易擺脫它。為了利用表面張力

演化搶先我們數十億年破解奈米科技。有些昆蟲

已經演化成擁有由密集短毛構成的

防水外套，有些光是每平方毫米就有上百萬根毛。當

昆蟲潛水時，空氣停留在短毛內並形成空氣的外膜。

水無法進入，因為牠們的毛髮太細密了， 無法打破水的表面張力。

但不只如此，外膜中的氧氣用完時，新的氧氣

從周圍的水擴散到膜內，而二氧化碳

向外擴散到水中。所以昆蟲能到處帶著自己的外肺

並基本上能在水下呼吸。一切受惠於表面張力

順道一提，水黽能在水面上行走也是靠相同的道理

防水細毛。你體型越小，環境也變得越怪異。在

某些時候甚至連空氣變得越來越 更加黏稠。現在，讓我們放大來到

已知最小的昆蟲，大約有一粒鹽一半大小

僅有0.15毫米長：纓小蜂。 他們生活的世界，甚至比其他昆蟲

都還來的怪異。 對牠們來說，空氣本身就像果凍，糖漿般的物質

時時圍繞他們，在其中活動相當不容易。飛行

在這個尺度上可不像優雅地滑翔，牠們必須像攀附在

空氣上。因此牠們的翅膀就像長毛的手臂，而非普通昆蟲的翅膀。

牠們確實是「游」過空氣，就像奇異的長毛外星人

游過糖漿。當我們探索更多不同尺度，

事情只會變得更奇怪。物理法則在每個尺度

的不同，讓演化必須不斷解決這些問題

讓生命數十億年來持續繁盛。所以為什麼

沒有像馬那麼大的螞蟻？ 為什麼沒有像阿米巴原蟲尺寸的大象？為何？

我們將在下一部影片討論這個問題。

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翻譯：Antony、