POCHITACH ссылка на наш телеграм канал.
Что произойдет если мы уменьшим слона до размера мыши, а мышь увеличим до размера слона?
Сначала наш крошечный слоник споткнется, а затем упадет мертвым. Маленький слон замерзнет до смерти в считанные минуты.
Наша гигантская мышь почувствует себя очень некомфортно в первые мгновения, и затем она взрывается, оставляя горячие мышиные внутренности повсюду.
Причина в размере. Мы оптимизированы для работы в точности с нашим размером и умрем в муках в любой другой среде.
Но в чем именно причина?
Почему наша мышь взрывается, и можем ли мы сделать тоже самое с нашим слоном, если будем усерднее стараться?
Жизнь на этой планете основана на клетках. Клетки отличаются размерами, но все они все равно довольны схожи между собой. Клетки синего кита не отличаются от клеток колибри. Их просто намного больше.
Клетки должны многое сделать, чтобы остаться в живых. И для этого им нужна энергия. Чтобы её получить клетки животных превращают еду и кислород в пригодную для использования химическую энергию. Это происходит в наших митохондриях - энергостанции клеток. Они как маленькие угольные двигатели, которые выплевывают крошечные АТФ батарейки, которые клетки могут использовать для всего, что им необходимо. В точности как двигатель, митохондрия сильно нагревается во время работы.
В коже человека клетки достигают 50 градусов Цельсия. И некоторые из наших клеток имеют до 2000 митохондрий, которые излучают свое тепло в клетку. Поэтому быть живым означает производить много тепла. Чем больше клеток у тебя есть, тебя больше твое тело производит тепла в целом. Если наши тела не найдут способ избавиться от этого тепла, мы будем приготовлены изнутри и умрем.
Но это проблема для увеличенных животных, поскольку с увеличением размера меняется и образ жизни. У животных есть 3 свойства, которые здесь очень важны. Их длина, их внешняя оболочка или кожа, и их внутренности, такие как органы, кости, надежды и мечты)
Сложнее всего осознать тот факт, что с увеличением размера объем внутренностей увеличивается быстрее внешней оболочки.
Представьте куб из плоти. Если вы удвоите длину его сторон, его площадь и объём не удвоятся. Фактически, его поверхность увеличится в 4 раза, а объём - в 8 раз от оригинального размера. Названный Законом квадрата-куба, этот принцип раздражал на протяжении миллиардов лет.
Так почему это проблема для больших животных?
Потому что тепло может покинуть объект только через его поверхность. Поэтому, если мы сделаем нашу мышь размером с слона, или в 60 раз больше, она будет иметь в 3600 раз больше поверхность, из которой будет выходить тепло, но она будет иметь в 216000 раз больше объёма, заполненные триллионами и триллионами новых горячих митохондрий, которые производят много тепла. Эта энергия и разорвет мышь.
Но существуют большие животные, как слоны, как же они справляются с теплом?
Во-первых, у них более развиты способы для легкого теплообмена. Такие как большую поверхность ушей, через которые отводится тепло. Но этого недостаточно. Решение природы, на самом деле, более элегантно. Клетки слонов намного, намного медленнее, чем клетки мышей. Чем больше животное, тем менее активны его клетки. Если мы классифицируем животных по их метаболизму, и сравним это с их общей массой, это хорошо заметно. Это не на 100% точно, но это хорошая эмпирическая закономерность.
Слоны - это огромные мешки с мясом, заполненные триллионами и триллионами маленьких угольных печей. Таким образом, они держат печи достаточно активными, чтобы поддерживать их работу, и никогда не используют на полную мощность. Их метаболизм медленный, процессы происходят в медленном темпе.
Маленьким животным нужно идти совершенно противоположным путем. Если вы маленькие, у вас много площади поверхности, и сравнительно небольшой объем. У вас недостаточно печей и выработанное ими тепло будет уходить очень быстро. Поэтому самые маленькие млекопитающие пришли к очень экстремальному решению.
Познакомьтесь с этрусской землеройкой, самым маленьким млекопитающим на Земле. Размером с моль, она относится больше к ежам, чем к мышам. С размером тела всего 4 см, она весит около 1.8 грамма - как скрепка. Это крошечное забавное существо. Она может моментально замерзнуть, поэтому её клетки перегружены, чтобы сохранять тепло. Эти маленькие печи работают на полную мощность, её сердце совершает 1200 ударов в минуту, а легкие - 800 вдохов в минуту. Это создаёт экстремальную потребность в энергии. Поэтому землеройка вынуждена есть постоянно. После всего лишь 4 часов без еды она умирает от голода.
В то время, пока африканский слон потребляет около 4% еды от собственной веса тела в день, нашей землеройке необходимо 200% от собственного веса просто чтобы выжить. Представьте, что вам необходимо съедать 2000 Биг Маков в день. Это более одного в минуту.
Таким образом, на кубический сантиметр землеройки нужно в 40 раз больше еды, чем на кубический сантиметр слона.
Если клетки слона внезапно станут такими же активными, как у землеройки, будет выделяться невероятное количество тепла. Все жидкости внутри слона тут же начнут закипать, и затем он лопнет в впечатляющем взрыве с горящими кусками слона.
В действительности, прежде чем взрыв произойдет, белки заставят клетки слона разложиться и прекратить выделять тепло. Но мясной взрыв - это намного веселей, чем тающий слон в огромной горячей жиже).
Как ни странно, изменение скорости метаболизм наблюдается везде. Даже там, где этого не ожидаешь, например, у беременных женщин. Малыш в утробе матери ведет себя, будто он часть неё. Его клетки имеют тот же метаболизм, ту же скорость процессов, что и клетки матери. Это действительно часть чего-то большег, но так будет не всегда.
В тот самый момент, когда малыш рождается, щелкает переключатель и все его внутренние процессы заметно ускоряются. Первые 36 часов после рождения, клетки малыша имеют ту же активность, что и у млекопитающего его же размера. Малыш в буквальном смысле перестает быть органом и становится личностью в считанные часы.
Но есть одна вещь, в которой и большие, и маленькие схожи - сердцебиение.
Млекопитающие совершают примерно одинаковое число ударов сердца за всю жизнь.
Примерно 1 миллиард. В то время, пока землеройка и слон настолько разные, они разделяют одинаковое количество ударов сердца в течение всей жизни. Скорость их жизни противоположна, и в то же время – одинакова.
__________________
Читайте так же:
Еще больше статей на нашем канале в Телеграме.
