Human sperm vs. the sperm whale - Aatish Bhatia

הזרע האנושי מול לוויתני זרע - אטישה בהטיה

תרגום: Ido Dekkers עריכה: benyamin zinshtein

In 1977, the physicist Edward Purcell

ב 1977, הפיסיקאי אדוארד פורסל

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

חישב שאם תדחפו בקטריה

ואז תעזבו,

it will stop in about a millionth of a second.

היא תעצור תוך מליונית השניה.

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

בזמן הזה, היא תעבור פחות

מהרוחב של אטום בודד.

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

אותו הדבר נכון לזרע

ומיקרובים רבים אחרים.

It all has to do with being really small.

זה קשור לזה שהם ממש קטנים.

Microscopic creatures inhabit a world alien to us,

יצורים מיקרוסקופיים מיישבים עולם שזר לנו,

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

שם לעבור סנטימטר וחצי של מים

זה מאמץ אדיר.

But why does size matter so much for a swimmer?

אבל למה גודל כל כך חשוב לשחיין?

What makes the world of a sperm so fundamentally different

מה הופך את עולמו של זרע

לכל כך שונה במהות

from that of a sperm whale?

מזה של לוויתן זרע?

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

כדי להבין, אנחנו צריכים לצלול

לפיזיקה של נוזלים.

Here's a way to think about it.

הנה דרך לחשוב על זה.

Imagine you are swimming in a pool.

דמיינו שאתם שוחים בברכה.

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

זה אתם ועוד כמות גדולה של מולקולות מים.

Water molecules outnumber you a thousand trillion trillion to one.

מולקולות מים עולות עליכם במספרם

אלף טריליון טריליון לאחד.

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

אז, לדחוף דרכם

עם הגוף הענק שלכם זה קל,

but if you were really small,

אבל אם הייתם ממש קטנים,

say you were about the size of a water molecule,

נגיד שהייתם בערך בגודל של מולקולת מים,

פתאום, זה כמו לשחות

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

בבריכה של אנשים.

in a pool of people.

במקום פשוט לשחות דרך

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

של המולקולות הקטנות ,הזעירות,

now every single water molecule

עכשיו כל מולקולת מים

is like another person you have to push past

היא כמו אדם נוסף שאתם צריכים לדחוף כדי לעבור

to get anywhere.

כדי להגיע לאנשהו.

ב 1883, הפיסיקאי אוסבורן ריינולדס

In 1883, the physicist Osborne Reynolds

figured out that there is one simple number

הבין שיש מספר פשטו אחד

that can predict how a fluid will behave.

שיכול לצפות איך נוזלים מתנהגים.

It's called the Reynolds number,

זה נקרא מספר ריינולדס,

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

והוא תלוי בתכונות פשוטות

כמו גודל השחיין,

its speed, the density of the fluid,

מהירותו,

צפיפות הנוזל,

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

והדביקות, או הצמיגות,

של הנוזל.

מה שזה אומר זה שיצורים

What this means is that creatures of very different sizes

בגודל שונה מאוד מאכלסים

inhabit vastly different worlds.

עולמות מאוד שונים.

For example, because of its huge size,

לדוגמה, בגלל הגודל העצום שלו,

a sperm whale inhabits the large Reynolds number world.

לוויתן זרע מאכלס

את עולם מספר רינולדס הגדול.

If it flaps its tail once,

אם הוא מניף את הסנפיר שלו פעם אחת,

it can coast ahead for an incredible distance.

הא יכול לנוע קדימה מרחק עצום.

Meanwhile, sperm live in a low Reynolds number world.

בעוד שזרע חי

בעולם של מספר רינולדס נמוך.

If a sperm were to stop flapping its tail,

אם זרע יפסיק לנפנף בזנב,

it wouldn't even coast past a single atom.

הוא לא יעבור אטום בודד.

כדי לדמיין איך זה ירגיש להיות זרע,

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

you need to bring yourself down to its Reynolds number.

אתם צריכים להביא את עצמכם למטה

למספר רינולדס שלו.

Picture yourself in a tub of molasses with your arms moving

דמיינו את עצמכם באמבטיה של דבשה

עם הזרועות שלכם זזות

about as slow as the minute hand of a clock,

לאט כמו מחוג הדקות של השעון,

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

ויהיה לכם מושג די טוב

של מה הזרע מתמודד איתו.

So, how do microbes manage to get anywhere?

אז, איך מיקרובים מצליחים להגיע לאנשהו?

Well, many don't bother swimming at all.

ובכן, רבים לא טורחים לשחות בכלל.

They just let the food drift to them.

הם פשוט נתנים לאוכל להסחף אליהם.

This is somewhat like a lazy cow

זה משהו כמו פרה עצלנית

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

שמחכה שהדשא תחת פיה יגדל חזרה.

But many microbes do swim,

אבל הרבה מיקרובים שוחים,

and this is where those incredible adaptations come in.

ופה נכנסות ההתאמות המופלאות שלהם.

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

טריק אחד בו הם משתמשים

הוא לשנות את צורת המשוט שלהם.

By cleverly flexing their paddle

על ידי שינוי חכם של המשוט שלהם

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

כדי ליצור יותר התנגדות בדחיפה

מאשר בהחזרה,

single-celled organisms like paramecia

אורגניזמים חד תאיים כמו פרמסיה

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

מצליחים להתקדם

דרך קהל של מולקולות מים.

But there's an even more ingenious solution

אבל יש דרך אפילו יותר גאונית

arrived at by bacteria and sperm.

שאליה הגיעה בקטריה וזרע.

Instead of wagging their paddles back and forth,

במקום לשקשק במשוט שלהם קדימה אחורה,

הם מלפפים אותם כמו חולץ פקקים.

they wind them like a cork screw.

Just as a cork screw on a wine bottle

בדיוק כמו שחולץ פקקים עם בקבוק יין

converts winding motion into forward motion,

ממיר תנועה סיבובית לתנועה קידמית,

these tiny creatures spin their helical tails

היצורים הקטנים האלה מסובבים את הזנב הסלילי שלהם

to push themselves forward

כדי לדחוף את עצמם קדימה

in a world where water feels as thick as cork.

בעולם בו מים מרגישים סמיכים כמו שעם.

Other strategies are even stranger.

אסטרטגיות אחרות הן אפילו מוזרות יותר.

Some bacteria take Batman's approach.

כמה בקטריות לוקחות את השיטה של באטמן.

They use grappling hooks to pull themselves along.

הן משתמשות בקרסי תפיסה כדי למשוך את עצמן קדימה.

They can even use this grappling hook

הן יכולות אפילו להשתמש בוו התפיסה

כמו קלע ולשגר את עצמן קדימה.

like a sling shot and fling themselves forward.

Others use chemical engineering.

אחרות משתמשות בהנדסה כימית.

H. pylori lives only in the slimy, acidic mucus

H פילורי חייה רק בריר המגעיל והחומצי

inside our stomachs.

של הבטן שלנו.

It releases a chemical that thins out the surrounding mucus,

היא משחררת כימיקל

שמרכך את הריר הסמוך,

allowing it to glide through slime.

מה שמאפשר לה לגלוש דרך הריר.

Maybe it's no surprise

אולי זה לא מפתיע

that these guys are also responsible for stomach ulcers.

שהחברה האלה אחראים

לכיבי קיבה.

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

אז, כשאתם מסתכלים ממש ממש מקרוב

בגוף שלנו והעולם סביבנו,

אתם יכולים לראות כל מיני יצורים זעירים

you can see all sorts of tiny creatures

finding clever ways to get around in a sticky situation.

שמוצאים דרכים חכמות לנוע

במצב דביק.

Without these adaptations, bacteria would never find their hosts,

בלי כל ההתאמות האלה,

בקטריות לעולם לא היו מוצאות את המארח שלהן,

and sperms would never make it to their eggs,

וזרעים לעולם לא היו מגיעים לביציות שלהם,

which means you would never get stomach ulcers,

מה שאומר שלעולם לא הייתם מקבלים כיב קיבה,

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

אבל גם לעולם לא הייתם נולדים מראש.

(Pop)