Human sperm vs. the sperm whale - Aatish Bhatia

Spermatozoo umano vs. Capodoglio - Aatish Bhatia

Traduttore: Patrizia C Romeo Tomasini Revisore: Elena Montrasio

In 1977, the physicist Edward Purcell

Nel 1977, il fisico Edward Purcell

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

calcolò che se si spinge un batterio

e poi lo si lascia andare,

it will stop in about a millionth of a second.

si fermerà dopo circa un milionesimo di secondo.

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

In quell'intervallo di tempo, avrà percorso una distanza inferiore

allo spessore di un atomo.

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

Lo stesso vale per uno spermatozoo

e per molti altri microbi.

It all has to do with being really small.

Tutto ciò riguarda esseri di dimensioni davvero ridotte.

Microscopic creatures inhabit a world alien to us,

Le creature microscopiche abitano in un mondo, per noi alieno,

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

dove attraversare pochi centimetri d'acqua

è un'impresa straordinaria.

But why does size matter so much for a swimmer?

Ma perché le dimensioni sono così importanti per un nuotatore?

What makes the world of a sperm so fundamentally different

Cosa rende il mondo di uno spermatozoo

così radicalmente diverso

from that of a sperm whale?

da quello di un capodoglio?

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

Per scoprirlo, dobbiamo immergerci

nella fisica dei fluidi.

Here's a way to think about it.

Ecco come possiamo farcene un'idea.

Imagine you are swimming in a pool.

Pensate di nuotare in una piscina.

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

Ci siete voi e un bel po' di molecole d'acqua.

Water molecules outnumber you a thousand trillion trillion to one.

Le molecole d'acqua sono più numerose rispetto a voi

mille trilioni di trilioni a uno.

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

Quindi, per voi, spingervi avanti

con il vostro corpo gigantesco è facile,

but if you were really small,

ma se foste davvero molto piccoli,

say you were about the size of a water molecule,

diciamo delle dimensioni di una molecola d'acqua,

tutto ad un tratto, sarebbe come nuotare

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

in una piscina di persone.

in a pool of people.

Invece di scivolare attraverso

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

tutte quelle piccole, minuscole molecole,

now every single water molecule

ora ogni singola molecola

is like another person you have to push past

è come un'altra persona che dovete spingere da parte

to get anywhere.

se volete arrivare da qualche parte.

Nel 1883, il fisico Osborne Reynolds

In 1883, the physicist Osborne Reynolds

figured out that there is one simple number

capì che c'è un semplice numero

that can predict how a fluid will behave.

che può prevedere come un fluido si comporterà.

It's called the Reynolds number,

Si chiama numero di Reynolds,

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

e dipende da proprietà semplici

come le dimensioni del nuotatore,

its speed, the density of the fluid,

la sua velocità

la densità del fluido,

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

e la viscosità

del fluido.

Questo significa che creature

What this means is that creatures of very different sizes

di dimensioni molto diverse abitano

inhabit vastly different worlds.

mondi enormemente diversi tra loro.

For example, because of its huge size,

Per esempio, a causa delle sue dimensioni enormi

a sperm whale inhabits the large Reynolds number world.

il capodoglio

abita il mondo dei grandi numeri di Reynolds.

If it flaps its tail once,

Con un solo colpo di coda,

it can coast ahead for an incredible distance.

riesce ad avanzare di distanze incredibili.

Meanwhile, sperm live in a low Reynolds number world.

Invece, gli spermatozoi vivono

in un mondo dove il valore del numero di Reynolds è basso.

If a sperm were to stop flapping its tail,

Se uno spermatozoo smettesse di agitare la coda,

it wouldn't even coast past a single atom.

non riuscirebbe a spostarsi nemmeno di un atomo.

Per riuscire a immaginare cosa si prova ad essere come uno spermatozoo,

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

you need to bring yourself down to its Reynolds number.

bisogna mettersi all'altezza

del suo numero di Reynold.

Picture yourself in a tub of molasses with your arms moving

Immaginate di essere immersi in un vaso di melassa

con le braccia che si muovono

about as slow as the minute hand of a clock,

lentamente, quasi come la lancetta dei minuti di un orologio;

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

ecco, ora avete un'idea piuttosto chiara

di quello che uno spermatozoo deve affrontare.

So, how do microbes manage to get anywhere?

Allora, come fanno i microbi ad arrivare da qualche parte?

Well, many don't bother swimming at all.

Beh, molti non si prendono neanche il disturbo di nuotare.

They just let the food drift to them.

Semplicemente lasciano che il cibo arrivi a loro.

This is somewhat like a lazy cow

Un po' come una mucca pigra

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

che aspetta che l'erba ricresca all'altezza della sua bocca.

But many microbes do swim,

Molti microbi però nuotano

and this is where those incredible adaptations come in.

e qui entrano in scena alcuni adattamenti davvero straordinari.

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

Uno dei trucchi che usano

è modificare la forma dei loro remi.

By cleverly flexing their paddle

Flettendo abilmente le loro pagaie

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

per creare maggiore attrito nella fase di passata

che nella fase di ripresa,

single-celled organisms like paramecia

alcuni organismi unicellulari come il paramecio

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

si fanno strada

tra la folla delle molecole acquatiche.

But there's an even more ingenious solution

Ma c'è una soluzione ancora più ingegnosa

arrived at by bacteria and sperm.

che arriva dai batteri e dagli spermatozoi,

Instead of wagging their paddles back and forth,

Invece di agitare le loro pale avanti e indietro,

le muovono a spirale, come un cavatappi.

they wind them like a cork screw.

Just as a cork screw on a wine bottle

Proprio come un cavatappi applicato a una bottiglia di vino

converts winding motion into forward motion,

converte il moto a spirale in moto in avanti,

these tiny creatures spin their helical tails

queste minuscole creature ruotano le loro code elicoidali

to push themselves forward

per spingersi in avanti

in a world where water feels as thick as cork.

in un mondo in cui l'acqua è densa come sughero.

Other strategies are even stranger.

Altre strategie sono ancora più strane.

Some bacteria take Batman's approach.

Alcuni batteri adottano una tecnica alla Batman.

They use grappling hooks to pull themselves along.

Usano una sorta di rampini lungo i quali si tirano su.

They can even use this grappling hook

Riescono anche ad usare questi rampini

come una fionda, proiettandosi in avanti.

like a sling shot and fling themselves forward.

Others use chemical engineering.

Altri ancora usano l'ingegneria chimica.

H. pylori lives only in the slimy, acidic mucus

L'Helicobacter pylori vive solo nelle mucose acide e viscide

inside our stomachs.

che si trovano nel nostro stomaco.

It releases a chemical that thins out the surrounding mucus,

Rilascia una sostanza chimica

che diluisce il muco circostante,

allowing it to glide through slime.

consentendogli di scivolare attraverso la melma.

Maybe it's no surprise

Non c'è da meravigliarsi

that these guys are also responsible for stomach ulcers.

che questi individui siano anche i responsabili

dell'ulcera gastrica.

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

Perciò, quando guardiate proprio da vicino

il vostro corpo e il mondo intorno a voi,

potete vedere ogni sorta di minuscole creature

you can see all sorts of tiny creatures

finding clever ways to get around in a sticky situation.

che trovano soluzioni ingegnose per muoversi

in condizioni difficili.

Without these adaptations, bacteria would never find their hosts,

Senza questi adattamenti,

i batteri non troverebbero mai gli organismi ospiti

and sperms would never make it to their eggs,

e gli spermatozoi non ce la farebbero mai ad arrivare agli ovuli,

which means you would never get stomach ulcers,

il che significa che voi non avreste mai l'ulcera gastrica,

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

ma anche, e in primo luogo, che non sareste mai nati.

(Pop)