What is the biggest single-celled organism? - Murry Gans

بزرگ‌ترین ارگانیزم تک‌سلولی چیست؟ - مری گانز

Translator: sadegh zabihi Reviewer: masoud paktinat

فیل‌ها موجوداتی با ابعاد عظیم هستند،

The elephant is a creature of epic proportions,

and yet it owes its enormity to more than 1,000 trillion microscopic cells,

اما بزرگی خود را مدیون بیش از ۱٫۰۰۰ تریلیون سلول میکروسکوپی هستند،

and on the epically small end of things,

و در انتهای خیلی ریز چیزها،

there are likely millions of unicellular species,

میلیون‌ها گونه تک‌سلولی وجود دارد،

yet there are very few we can see with the naked eye.

اما تعداد کمی از آنها با چشم غیرمسلح دیده می‌شوند.

Why is that?

علت آن چیست؟

Why don't we get unicellular elephants,

چرا فیل،

or blue whales,

نهنگ،

or brown bears?

یا خرس قهوه‌ای تک سلولی نداریم؟

To find out, we have to peer into a cell's guts.

برای یافن پاسخ آن، باید با دقت در دل سلول‌ها را ببینیم.

This is where most of the cell's functions occur,

این جایی است که بیشتر فعالیت‌های سلول اتفاق می‌افتند،

enclosed by a cellular membrane

و با غشایی سلولی پوشیده شده

that acts as the doorway into and out of the cell.

که به منزله دری به دنیای خارج است.

Any resources the cell needs to consume,

تمام منابعی که سلول به مصرف آنها نیاز دارد،

or waste products it needs to expel,

یا تمام ضایعاتی که سلول باید دفع کند،

first have to pass through this membrane.

باید اول از این غشاء عبور کنند.

But there's a biological quirk in this set up.

اما یک تناقض بیولوژيکی در این چینش هست.

A cell's surface and volume increase at different rates.

سطح و حجم یک سلول در درجات مختلف متفاوت است.

Cells come in many shapes,

سلول‌ها اشکال مختلفی دارند،

but imagining them as cubes will make the math easy to calculate.

اما مکعب در نظر گرفتن آنها محاسبات را ساده خواهد کرد.

A cube has six faces.

یک مکعب شش وجه دارد.

These represent the cell membrane, and make up its surface area.

این‌ها به عنوان غشای سلول هستند و سطح آن را نشان می‌دهند.

A cube measuring one micrometer on each side,

مکعبی با ابعاد یک میکرومتر در هر طرف،

that's one millionth of a meter,

که یعنی یک میلیونیوم متر،

would have a total surface area of six square micrometers.

مساحت جانبی به اندازه شش میکرومتر مربع خواهد داشت.

And its volume would be one cubic micrometer.

و حجم آن یک میکرومتر مکعب خواهد بود.

This would give us six units of surface area

این به ما شش واحد مسحت جانبی

for every single unit of volume,

در برابر یک واحد حجم می‌دهد،

a six to one ratio.

یک نسبت شش به یک.

But things change dramatically if we make the cube ten times bigger,

اما اگر مکعب ده برابر بزرگتر شود تفاوت چشمگیری حاصل می‌شود،

measuring ten micrometers on each side.

و ابعاد آن ده میکرومتر در هر طرف است.

This cell would have a surface area of 600 square micrometers

مساحت جانبی این مکعب ۶۰۰ میکرومتر مربع

and a volume of one thousand cubic micrometers,

و حجم آن هزار میکرومتر مکعب خواهد بود،

a ratio of only .6 to one.

نبست تنها ۰٫۶ به یک.

That's less than one unit of surface area to service each unit of volume.

این یعنی کمتر از یک واحد سطح برای خدمت به هر واحد حجم در اختیار است.

As the cube grows, its volume increases much faster than its surface area.

با بزرگ شدن مکعب، حجم آن خیلی سریع‌تر از مساحت آن رشد می‌کند.

The interior would overtake the membrane,

بخش داخلی از غشاء پیشی می‌گیرد،

leaving too little surface area for things to quickly move in and out of the cell.

و سطح اندکی برای ورود و خروج چیزها در سلول باقی می‌گذارد.

A huge cell would back up with waste and eventually die and disintegrate.

یک سلول عظیم ممکن است ضایعات را انباشته کند و نهایتاً بمیرد و تجزیه شود.

There's another plus to having multitudes of smaller cells, too.

علت دیگری هم برای وجود تعداد بسیار زیاد سلول‌های کوچک وجود دارد.

It's hardly a tragedy if one gets punctured, infected, or destroyed.

اگر یک سلول سوراخ شود، عفونت کند، یا نابود شود به سختی یک تراژدی خواهد بود.

Now, there are some exceptionally large cells

حال، تعدادی سلول استثنائاَ بزرگ وجود دارند

that have adapted to cheat the system,

که برای تقلب در سیستم سازگار شده‌اند،

like the body's longest cell,

مانند طولانی‌ترین سلول بدن،

a neuron that stretches from the base of the spine to the foot.

یک سلول عصبی که از پایه ستون فقرات تا پا کشیده شده است.

To compensate for its length, it's really thin,

برای جبران طول بلندش، واقعاً نازک شده است،

just a few micrometers in diameter.

تنها چند میکرومتر قطر دارد.

Another example can be found in your small intestine,

مثال دیگری در روده کوچک شما یافت می‌شود،

where structures called villi fold up into little fingers.

جایی که ساختارهایی به نام ویله تا شده‌اند تا انگشتان کوچکی بسازند.

Each villus is made of cells with highly folded membranes

هر ویلوز از سلول‌هایی با غشای به شدت تا خورده ساخته شده است

that have tiny bumps called microvilli to increase their surface area.

که برجستگی‌های کوچکی به نام میکرو ویله دارند تا سطح خود را افزایش دهند.

But what about single-celled organisms?

اما درباره ارگانیزم‌های تک‌سلولی چطور؟

Caulerpa taxifolia, a green algae that can reach 30 centimeters long,

کالرپا تاکسیفولیا که یک جلبک سبز است و می‌تواند ۳۰ سانتی‌متر طول داشته باشد،

is believed to be the largest single-celled organism in the world

با تشکر از برش‌های منحصر به فردش

thanks to its unique biological hacks.

به عنوان بزرگ‌ترین ارگانیزم تک‌سلولی جهان شناخته می‌شود.

Its surface area is enhanced with a frond-like structure.

مساحت جانبی آن با ساختارهای برگ‌مانندی افزایش یافته است.

It uses photosynthesis to assemble its own food molecules

از فوتوسنتز برای ساختن مولکول‌های غذایی خود استفاده می‌کند

and it's coenocytic.

و کوئنوسیتیک است.

That means it's a single cell with multiple nuclei,

یعنی سلول واحد آن با چندین هسته،

making it like a multicellular organism but without the divisions between cells.

او را شبیه یک ارگانیزم چند سلولی کرده اما تمایزی میان سلول‌های آن وجود ندارد.

Yet even the biggest unicellular organisms have limits,

اما بزرگ‌ترین ارگانیزم تک‌سلولی هم محدودیت‌هایی دارد،

and none grows nearly as large as the elephant, whale, or bear.

و هیچ کدام نزدیک به اندازه یک فیل، نهنگ، یا خرس هم بزرگ نمی‌شوند.

But within every big creature are trillions of minuscule cells

اما درون هر موجود بزرگی تریلیون‌ها سلول کوچک وجود دارند

perfectly suited in all their tininess

که با وجود کوچک بودنشان،

to keeping the Earth's giants lumbering along.

غول‌های زمین را سرپا نگه می‌دارند.