Human sperm vs. the sperm whale - Aatish Bhatia

Le sperme humain contre le cachalot - Aatish Bhatia

Traducteur: Nhu PHAM Relecteur: Elisabeth Buffard

In 1977, the physicist Edward Purcell

En 1977, le physicien Edward Purcell

calculated that if you push a bacteria and then let go,

a calculé que si vous poussez une bactérie

et puis, la laissez s'en aller,

it will stop in about a millionth of a second.

elle s'arrêtera dans environ un millionième de seconde.

In that time, it will have traveled less than the width of a single atom.

Dans cet intervalle, elle aura parcouru moins

que la largeur d'un seul atome.

The same holds true for a sperm and many other microbes.

Il en va de même pour un spermatozoïde

et beaucoup d'autres microbes.

It all has to do with being really small.

C'est inhérent au fait d'être très petit.

Microscopic creatures inhabit a world alien to us,

Des créatures microscopiques vivent dans un monde qui nous est étranger,

where making it through an inch of water is an incredible endeavor.

où traverser un ou deux centimètres d'eau

est un effort incroyable.

But why does size matter so much for a swimmer?

Mais pourquoi la taille a-t-elle une telle importance pour un nageur ?

What makes the world of a sperm so fundamentally different

Qu'est-ce qui rend le monde d'un spermatozoïde

si fondamentalement différent

from that of a sperm whale?

de celui d'un cachalot ?

To find out, we need to dive into the physics of fluids.

Pour le savoir, il nous faut plonger

dans la physique des fluides.

Here's a way to think about it.

Voici une façon de l'envisager.

Imagine you are swimming in a pool.

Imaginez que vous êtes train de nager dans une piscine.

It's you and a whole bunch of water molecules.

Vous et tout un tas de molécules d'eau.

Water molecules outnumber you a thousand trillion trillion to one.

Les molécules d'eau sont plus nombreux que vous,

mille trillions de trillions de fois plus.

So, pushing past them with your gigantic body is easy,

Vous frayer un chemin entre elles

avec votre corps gigantesque est facile,

but if you were really small,

mais si vous étiez vraiment petit,

say you were about the size of a water molecule,

disons, que vous étiez de la taille d'une molécule d'eau,

tout d'un coup, c'est comme si vous nagiez

all of a sudden, it's like you're swimming

dans un bassin rempli de personnes.

in a pool of people.

Plutôt que de glisser simplement

Rather than simply swishing by all the teeny, tiny molecules,

entre toutes les minuscules petites molécules,

now every single water molecule

maintenant chaque molécule d'eau

is like another person you have to push past

est une personne de plus à écarter de votre chemin

to get anywhere.

pour aller quelque part.

En 1883, le physicien Osborne Reynolds

In 1883, the physicist Osborne Reynolds

figured out that there is one simple number

a compris qu'il y a un nombre simple

that can predict how a fluid will behave.

qui peut prédire comment se comportera un fluide.

It's called the Reynolds number,

Il s'appelle le nombre de Reynolds,

and it depends on simple properties like the size of the swimmer,

et il dépend de propriétés simples

comme la taille du nageur,

its speed, the density of the fluid,

sa vitesse,

la densité du fluide,

and the stickiness, or the viscosity, of the fluid.

et le caractère poisseux, ou viscosité,

du fluide.

Ça veut dire que des créatures

What this means is that creatures of very different sizes

de tailles très différentes habitent

inhabit vastly different worlds.

des mondes très différents.

For example, because of its huge size,

Par exemple, en raison de sa taille gigantesque,

a sperm whale inhabits the large Reynolds number world.

un cachalot vit

dans le vaste monde du nombre de Reynolds.

If it flaps its tail once,

Si il bat sa queue une fois,

it can coast ahead for an incredible distance.

Il peut avancer sur une distance incroyable.

Meanwhile, sperm live in a low Reynolds number world.

Tandis que les spermatozoïdes vivent

dans un monde du nombre de Reynolds faible.

If a sperm were to stop flapping its tail,

Si un spermatozoïde devait cesser d'agiter sa queue,

it wouldn't even coast past a single atom.

il ne dépasserait même pas un seul atome.

Pour imaginer ce qu'être un spermatozoïde serait,

To imagine what it would feel like to be a sperm,

you need to bring yourself down to its Reynolds number.

vous devez vous-même vous ramener

à son nombre de Reynolds.

Picture yourself in a tub of molasses with your arms moving

Imaginez-vous dans un baquet de mélasse

avec vos bras qui bougent

about as slow as the minute hand of a clock,

aussi lentement que l'aiguille des minutes d'une horloge,

and you'd have a pretty good idea of what a sperm is up against.

et vous auriez une assez bonne idée

de à quoi est confronté un spermatozoïde.

So, how do microbes manage to get anywhere?

Alors, comment les microbes parviennent à aller où que ce soit ?

Well, many don't bother swimming at all.

Eh bien, beaucoup ne se donnent pas du tout la peine de nager.

They just let the food drift to them.

Ils laissent juste la nourriture dériver vers eux.

This is somewhat like a lazy cow

C'est un peu comme une vache paresseuse

that waits for the grass under its mouth to grow back.

qui attend que l'herbe sous sa bouche repousse.

But many microbes do swim,

Mais beaucoup de microbes nagent,

and this is where those incredible adaptations come in.

et c'est là qu'interviennent ces adaptations incroyables.

One trick they can use is to deform the shape of their paddle.

Un truc qu'ils peuvent utiliser

consiste à déformer la forme de leur pagaie.

By cleverly flexing their paddle

En pliant habilement leur pagaie

to create more drag on the power stroke than on the recovery stroke,

pour créer plus de traînée sur la propulsion

que sur la récupération,

single-celled organisms like paramecia

les organismes unicellulaires comme les paramécies

manage to inch their way through the crowd of water molecules.

parviennent à s'avancer lentement

à travers la foule des molécules d'eau.

But there's an even more ingenious solution

Mais il y a une solution encore plus ingénieuse

arrived at by bacteria and sperm.

pratiquée par les bactéries et les spermatozoïdes.

Instead of wagging their paddles back and forth,

Au lieu de remuer leurs pagaies d'avant en arrière,

ils les tournent comme un tire-bouchon.

they wind them like a cork screw.

Just as a cork screw on a wine bottle

Tout comme un tire-bouchon sur une bouteille de vin

converts winding motion into forward motion,

convertit le mouvement d'enroulement en mouvement vers l'avant,

these tiny creatures spin their helical tails

ces minuscules créatures tournent leur queue hélicoïdale

to push themselves forward

pour se porter en avant

in a world where water feels as thick as cork.

dans un monde où l'eau semble aussi épaisse que le liège.

Other strategies are even stranger.

D'autres stratégies sont encore plus étranges.

Some bacteria take Batman's approach.

Certaines bactéries adoptent l'approche de Batman.

They use grappling hooks to pull themselves along.

Elles utilisent des grappins pour se tirer.

They can even use this grappling hook

Elles peuvent même utiliser ce grappin

comme une fronde et se projeter vers l'avant.

like a sling shot and fling themselves forward.

Others use chemical engineering.

D'autres utilisent le génie chimique.

H. pylori lives only in the slimy, acidic mucus

Helicobacter pylori ne vit que dans le mucus visqueux et acide

inside our stomachs.

à l'intérieur de nos estomacs.

It releases a chemical that thins out the surrounding mucus,

Il libère une substance chimique

qui fluidifie le mucus à l'entour,

allowing it to glide through slime.

ce qui lui permet de glisser à travers le mucus.

Maybe it's no surprise

Il n'est peut-être pas surprenant

that these guys are also responsible for stomach ulcers.

que ces gars soient aussi responsables

des ulcères d'estomac.

So, when you look really closely at our bodies and the world around us,

Alors, quand vous regardez de très, très près

nos corps et le monde autour de nous,

vous pouvez voir toutes sortes de créatures minuscules

you can see all sorts of tiny creatures

finding clever ways to get around in a sticky situation.

qui trouvent des façons intelligentes de se déplacer

dans une situation délicate.

Without these adaptations, bacteria would never find their hosts,

Sans ces adaptations,

les bactéries ne trouveraient jamais leurs hôtes,

and sperms would never make it to their eggs,

et les spermatozoïdes n'arriveraient jamais à leurs œufs,

which means you would never get stomach ulcers,

ce qui signifie que vous n'auriez jamais d'ulcères de l'estomac,

but you would also never be born in the first place.

mais vous ne seriez jamais né en premier lieu.

(Pop)