Human sperm vs. the sperm whale - Aatish Bhatia

Ludzka sperma kontra kaszalot - Aatish Bhatia

Tłumaczenie: Bartłomiej Szóstak Korekta: Rysia Wand

In 1977, the physicist Edward Purcell

W 1977 roku fizyk Edward Purcell

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

oszacował, że popchnięta bakteria

oszacował, że popchnięta bakteria

it will stop in about a millionth of a second.

zatrzyma się w ciągu milionowej części sekundy.

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

Przez ten czas przebędzie drogę

równą szerokości pojedynczego atomu.

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

Podobnie jest w przypadku plemnika

i wielu innych mikrobów.

It all has to do with being really small.

Ma to związek z ich małymi rozmiarami.

Microscopic creatures inhabit a world alien to us,

Mikroby żyją w świecie nam obcym,

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

gdzie przemierzenie kilku centymetrów w wodzie

jest nie lada sztuką.

But why does size matter so much for a swimmer?

Dlaczego rozmiar ma taki wpływ na pływaka?

What makes the world of a sperm so fundamentally different

Co sprawia, że świat plemnika

tak bardzo rózni się

from that of a sperm whale?

od świata kaszalota?

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

By się tego dowiedzieć,

trzeba zagłębić się w fizyce płynów.

Here's a way to think about it.

Można to sobie wyobrazić następująco:

Imagine you are swimming in a pool.

załóżmy, że pływasz w basenie.

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

Ty i masa cząsteczek wody,

Water molecules outnumber you a thousand trillion trillion to one.

które przewyższają cię liczebnie

tysiąc trylionów do jednego.

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

Łatwo się przez nie przepchnąć

wielkiemu ciału,

but if you were really small,

ale gdybyśmy byli bardzo mali,

say you were about the size of a water molecule,

powiedzmy rozmiaru cząsteczki wody,

byłoby to jak pływanie

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

w basenie pełnym ludzi.

in a pool of people.

Zamiast sunąć pomiędzy

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

małymi cząsteczkami,

now every single water molecule

teraz każda cząsteczka wody

is like another person you have to push past

jest jak inna osoba, obok której trzeba się przepchnąć,

to get anywhere.

by gdziekolwiek dotrzeć.

W 1883 r. fizyk Osborne Reynolds odkrył,

In 1883, the physicist Osborne Reynolds

figured out that there is one simple number

że istnieje prosta liczba,

that can predict how a fluid will behave.

pozwalająca oszacować zachowanie płynów.

It's called the Reynolds number,

Zwana jest Liczbą Reynoldsa

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

i zależy od prostych właściwości,

na przykład rozmiaru pływaka,

its speed, the density of the fluid,

jego prędkości,

gęstości i lepkości płynu.

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

gęstości i lepkości płynu.

gęstości i lepkości płynu.

Oznacza to,

What this means is that creatures of very different sizes

że stworzenia różnych rozmiarów

inhabit vastly different worlds.

zamieszkują bardzo różne środowiska,

For example, because of its huge size,

Z uwagi na duże rozmiary,

a sperm whale inhabits the large Reynolds number world.

kaszalot zamieszkuje

świat dużych liczb Reynoldsa.

If it flaps its tail once,

Pojedynczym ruchem ogona

it can coast ahead for an incredible distance.

może przepłynąć niesamowity dystans.

Meanwhile, sperm live in a low Reynolds number world.

Tymczasem nasze plemniki

zamieszkują niskie wartości liczby Reynoldsa.

If a sperm were to stop flapping its tail,

Jeśli plemnik przestałby poruszać ogonkiem,

it wouldn't even coast past a single atom.

nie minąłby nawet pojedynczego atomu.

Żeby wyobrazić sobie, jak to jest być plemnikiem,

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

you need to bring yourself down to its Reynolds number.

trzeba sprowadzić się

do liczby Reynoldsa.

Picture yourself in a tub of molasses with your arms moving

Wyobraź sobie, że pływasz w wannie z melasą

ruszając rękami tak powoli,

about as slow as the minute hand of a clock,

jak minutowa wskazówka zegara

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

i już masz pojęcie,

na jakie przeciwności trafia plemnik.

So, how do microbes manage to get anywhere?

Jak mikrobom udaje się gdziekolwiek dotrzeć?

Well, many don't bother swimming at all.

Niektóre nawet nie próbują.

They just let the food drift to them.

Czekają, aż pokarm sam podpłynie.

This is somewhat like a lazy cow

Coś jak leniwa krowa,

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

która czeka, aż odrośnie trawa pod pyskiem.

But many microbes do swim,

Wiele mikrobów jednak pływa

and this is where those incredible adaptations come in.

i to tu mają miejsce niesamowite adaptacje.

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

Jedną ze sztuczek

jest deformowanie kształtu wiosła.

By cleverly flexing their paddle

Zmyślnie je wyginając,

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

tworzą większy opór przy uderzeniu

niż uderzeniu powrotnym.

single-celled organisms like paramecia

Organizmy jednokomórkowe, jak pantofelek,

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

potrafią przebrnąć

przez natłok cząsteczek wody.

But there's an even more ingenious solution

Jest jeszcze inne genialne rozwiązanie,

arrived at by bacteria and sperm.

rozwinięte u bakterii i plemników.

Instead of wagging their paddles back and forth,

Zamiast machać wiosełkami w przód i w tył,

zawijają je jak korkociąg.

they wind them like a cork screw.

Just as a cork screw on a wine bottle

Tak jak korkociąg w butelce wina

converts winding motion into forward motion,

zamienia ruch obrotowy na ruch postępowy,

these tiny creatures spin their helical tails

tak te małe stworzenia skręcają spiralne ogonki,

to push themselves forward

by móc poruszać się do przodu

in a world where water feels as thick as cork.

w środowisku, gdzie woda jest gęsta jak korek.

Other strategies are even stranger.

Inne strategie są nawet dziwniejsze.

Some bacteria take Batman's approach.

Niektóre bakterie stosują strategię Batmana.

They use grappling hooks to pull themselves along.

Podciągają się za pomocą haków abordażowych.

They can even use this grappling hook

Mogą nawet użyć tego haka

jako procy i wystrzelić się do przodu.

like a sling shot and fling themselves forward.

Others use chemical engineering.

Inne stosują inżynierię chemiczną.

H. pylori lives only in the slimy, acidic mucus

H. Pylori to bakteria żyjąca tylko

inside our stomachs.

w lepkim kwasowym śluzie żołądka.

It releases a chemical that thins out the surrounding mucus,

Uwalnia substancję chemiczną,

która rozcieńcza otaczający śluz,

allowing it to glide through slime.

pozwalając mu przepływać przez osad.

Maybe it's no surprise

Może nie będzie to zaskoczeniem,

that these guys are also responsible for stomach ulcers.

że te bakterie odpowiedzialne są

za wrzody żołądka.

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

Jeśli bardzo dokładnie przyjrzymy się

ciału i otaczającemu światu,

zauważymy różnorodność mikroskopijnych stworzeń,

you can see all sorts of tiny creatures

finding clever ways to get around in a sticky situation.

znajdujących sprytne sposoby poruszania

w trudnej sytuacji.

Without these adaptations, bacteria would never find their hosts,

Bez tych adaptacji,

bakterie nigdy nie znalazłyby żywicieli,

and sperms would never make it to their eggs,

a plemniki nigdy nie dotarłyby do komórek jajowych,

which means you would never get stomach ulcers,

Nigdy nie mielibyśmy wrzodów żołądka,

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

ale też nigdy byśmy się nie urodzili.

(Pop)