The other "Golden Rule" - David L. Hu

Translator: Ehsan Memari Reviewer: Mahshid Moballegh Nasery

مثانه گربه می‌تواند به اندازه یک توپ گلف ادرار در خود نگه دارد.

A cat’s bladder can only store a golf ball’s worth of urine.

For humans, it’s a coffee mug and for elephants, a kitchen trash can.

این مقدار در انسان‌ها اندازه فنجانی قهوه و در فیل‌ها اندازه یک سطل زباله است.

An elephant’s bladder is 400 times the size of a cat’s,

مثانه فیل ۴۰۰ برابر بزرگتر از گربه است،

but it doesn’t take an elephant 400 times longer to pee.

اما ادرار کردن فیل ۴۰۰ برابر طولانی‌تر نیست.

So, how does this work?

بنابراین، قضیه چیست؟

The answer lies in what scientists call the “Other Golden Rule.”

جواب در چیزی که دانشمندان به آن «قانون طلایی» می‌گویند نهفته است.

It applies to mammals, which pee out some of their wastes in a yellowy liquid.

این قانون به پستاندارانی مربوط می‌شود که مواد زائد را به شکل مایعی زرد دفع می‌کنند.

Other classes of animals use different systems and methods to excrete waste.

سایر گونه‌های جانوری از شیوه‌های دیگری برای دفع مواد زائد استفاده می‌کنند.

The Rule describes how urinary organs and forces change with body size,

این قانون چگونگی تغییر بخش‌های ادراری نسبت به اندازه جثه حیوان را

enabling a range of mammals to achieve similarly rapid relief.

که منجر به رسیدن پستاندار به فراغتی سریع می‌شود شرح می‌دهد.

There are two main factors contributing to urination speed:

دو عامل مهم در میزان سرعت ادرار تاثیر دارند:

bladder pressure and gravity.

فشار مثانه و نیروی جاذبه.

Bladder pressure is created when mammals contract their muscles

فشار درون مثانه زمانی ایجاد می‌شود که پستاندار برای فراغت از ادرار

to squeeze urine out.

ماهیچه‌های خود را منقبض کند.

This pressure is equal to the applied muscular force per unit area but,

میزان این فشار در هر واحد از سطح ماهیچه یکسان است اما،

since these factors scale proportionally,

از آن جایی که میزان این عوامل متناسب هستند،

bladder pressure doesn’t actually change much depending on body size.

فشار درون مثانه با توجه به اندازه جثه دچار تغییر چندان محسوسی نمی‌شود.

Meanwhile, the effects of gravity do vary across species.

با این حال، تاثیر نیروی جاذبه است که در بین گونه‌ها متفاوت است.

Mammals have a pipe-like organ called the urethra

پستانداران دارای ارگانی لوله مانند به نام میزراه هستند که ادرار را از

that transports urine from a higher elevation to a lower one—

سطوح بالا به سطوح پایین تر--

specifically, from the bladder down to where urine exits the body.

یعنی از مثانه به محلی که ادرار از بدن خارج می‌شود منتقل می کند.

In doing so, the urethra harnesses the power of Torricelli’s Law,

در این شیوه میزراه باعث مهار قانون توریچلی

which states that flow rate increases with container height.

که بیانگر افزایش سرعت جریان مایعات متناسب با ارتفاع است می‌شود.

Take these two containers holding the same volume of liquid.

این دو بطری که حاوی حجم یکسانی از مایعات هستند را در نظر بگیرید.

When identically punctured at the bottom,

وقتی به صورت یکسانی از انتها سوراخ شوند،

the vertical container drains nearly twice as fast.

بطری ایستاده تقریبا دو برابر سریع تر آب از دست می‌دهد.

This is because the water’s falling from a greater elevation difference.

دلیل آن ریزش آب از سطوح بالاتر است.

By transporting urine from high to low, the urethra has a similar effect.

با انتقال ادرار از سطوح بالا به پایین، میزراه دارای تاثیری مشابه است.

The urethra is probably not perfectly vertical,

میزراه کاملا عمودی نیست،

so its length doesn’t tell us exactly how far the urine falls.

بنابراین طول آن گویای میزان ادرار نیست.

However, it’s a good approximation.

اگرچه، این فقط یک تخمین است.

The urethra’s diameter also affects flow rate.

همچنین قطرمیزراه بر میزان جریان ادرار تاثیر می‌گذارد.

When that vertical container’s exit hole has a larger diameter,

وقتی که قطر خروجی بطری آب ایستاده بیشتر شود،

the water drains out even faster.

آب با سرعت بیشتری از آن خارج می‌شود.

The length and diameter of an animal’s urethra varies

طول وقطر میزراه در جانوران براساس

depending on its species and whether it has a penis or vagina.

گونه وجنسیت آن‌ها متفاوت است.

For example, a female elephant has a meter-long urethra

برای مثال،طول میزراه یک فیل ماده به اندازه یک متر بلندتر

with a thirty-five millimeter diameter.

و قطر آن به اندازه ۳۵ میلی‌متر بزرگتر است.

A person with a vagina has a urethra that is more than 20 times shorter

در خانم‌ها میزراه به اندازه ۲۰مرتبه کوتاه‌ تر

and 5 times thinner.

و به اندازه ۵ مرتبه باریک تر است.

The elephant’s longer, wider urethra is what allows it to urinate

میزراه بلندتر وقطورتر به فیل این امکان را می‌دهد که درمقایسه

for a comparable amount of time as a human.

با یک انسان به مقدار بیشتری ادرار کند.

Indeed, if an elephant had the urethra of a housecat,

درواقع اگر فیل میزراهی به اندازه یک گربه خانگی داشت،

it might take it about 2 hours to drain its bladder.

ادرار کردن آن حدود ۲ساعت زمان می‌برد.

It’s hypothesized that the Other Golden Rule

فرض بر این است قانون طلایی که منجر به ادرار سریعتر می‌شود

is conserved because quicker pees may both reduce vulnerability to predators

باعث کاهش آسیب پذیری در برابر شکارچیان

and flush out disease-causing pathogens.

و بیرون راندن عوامل بیماری زا می‌شود.

But the Rule has limitations.

اما این قانون محدودیت‌هایی نیز دارد.

It’s only been shown to apply to non-aquatic mammals.

این محدودیت‌ها در پستانداران غیرآبزی دیده شده است.

And the Rule doesn’t apply to mammals under three kilograms.

این قانون در پستانداران زیر سه کیلوگرم نیز وجود ندارد.

They actually pee in droplets, not continuous streams,

آن‌ها به صورت قطره ادرار می‌کنند نه به صورت جریان‌های مداوم،

because surface tension breaks up their tiny jets of urine.

زیرا کشش سطحی جریان‌های کوچک ادراری آن‌ها را مختل می‌کند.

Even within non-aquatic mammals above three kilograms,

حتی درمیان پستانداران غیرآبزی با وزن بیشتر از سه کیلوگرم،

different behaviors disrupt the Other Golden Rule.

رفتارهای گوناگون باعث بهم خوردن قانون‌های طلایی شده است.

Male dogs don’t always fully empty their bladders

سگ‌های مذکر هرگز به طور کامل مثانه خود را تخلیه نمی‌کنند،

and will instead tinkle in short spurts to mark their territory.

درعوض با ادرار به شکل جریان‌های ناگهانی و کوچک برای خود قلمرو تعیین می‌کنند.

Male pandas sometimes pee in handstands, marking bark higher up on trees

گاهی اوقات پانداهای مذکر به صورت معلق درهوا روی قسمت‌های فوقانی پوست درختان

in order to broadcast their scent to potential mates.

به منظور پخش شدن رایحه برای پیداکردن جفت ادرار می‌کنند.

Handstand pees take longer because urine must work against gravity.

این شیوه ادرار کردن نیازمند زمان بیشتری است زیرا ادرار برخلاف جاذبه خارج ‌می‌شود.

Underwater pees are also lengthier

ادرار زیر آب نیز طولانی تر است

because the external water pressure counteracts the internal forces

چراکه فشار خارجی آب در برابر فشار داخلی ناشی از اختلاف سطح

resulting from elevation difference.

مقابله می‌کند.

Whether it’s with the intensity of a fire hydrant or a squirt gun,

این سیستم به سرعت هرچه تمام تر باعث خروج ادرار به بیرون می‌شود،

this system swiftly delivers our urine to the outside world.

حال چه با سرعت یک شیر آتش‌نشانی چه با سرعت یک تفنگ آبپاش.