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

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ใหญ่ที่สุดคืออะไร - เมอร์รี แกนส์ (Murry Gans)

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

The elephant is a creature of epic proportions,

ช้างเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่มาก

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

และถึงกระนั้น มันยังประกอบด้วย เซลล์เล็ก ๆ มากกว่า 1,000 ล้านล้านเซลล์

and on the epically small end of things,

และเมื่อพูดถึงอะไรเล็ก ๆ

there are likely millions of unicellular species,

มันก็มีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว น่าจะหลายล้านสายพันธุ์

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

แต่มีบางสายพันธุ์ ที่พวกเราจะเห็นมันได้ด้วยตาเปล่า

Why is that?

ทำไมกันล่ะ

Why don't we get unicellular elephants,

ทำไมช้าง

or blue whales,

หรือวาฬสีน้ำเงิน

or brown bears?

หรือหมีสีน้ำตาลถึงไม่มีเซลล์เดียว

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

เพื่อที่จะค้นหาคำตอบ เราต้องมองลึกลงไปในแกนของเซลล์

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

นี่เป็นที่ซึ่ง เกิดกิจกรรมส่วนใหญ่ของเซลล์

enclosed by a cellular membrane

ที่ถูกล้อมรอบไปด้วยเยื่อหุ้มเซลล์

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

ที่ทำหน้าที่เสมือนประตูเข้าออกของเซลล์

Any resources the cell needs to consume,

และสิ่งต่าง ๆ ที่เซลล์ต้องการบริโภค

or waste products it needs to expel,

หรือของเสียที่มันต้องการกำจัดออก

first have to pass through this membrane.

จะต้องมาผ่านเยื่อนี้เป็นที่แรก

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

แต่มันก็มีความประหลาดในเชิงชีวภาพ

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

พื้นผิวของเซลล์และปริมาตร เพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่ต่างกัน

Cells come in many shapes,

เซลล์มีมากมายหลายขนาด

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

แต่ลองคิดซะว่าพวกมันเป็นทรงลูกบากศ์ เพื่อที่จะได้คำนวณง่าย ๆ

A cube has six faces.

ลูกบาศก์มีหกหน้า

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

ซึ่งเป็นตัวแทนของเยื่อหุ้มเซลล์ และประกอบเป็นพื้นผิวของมัน

A cube measuring one micrometer on each side,

ลูกบาศก์มีขนาดหนึ่งไมโครเมตร ในแต่ละด้าน

that's one millionth of a meter,

นั่นคือขนาดหนึ่งในล้านของเมตร

would have a total surface area of six square micrometers.

ซึ่งจะทำให้มันมีพื้นที่ผิวทั้งหมด หกตารางไมโครเมตร

And its volume would be one cubic micrometer.

และมีปริมาณหนึ่งลูกบาศก์ไมโครเมตร

This would give us six units of surface area

นั่นจะทำมันมีพื้นที่ผิวเป็นหกหน่วย

for every single unit of volume,

ต่อทุก ๆ หนึ่งหน่วยของปริมาตร

a six to one ratio.

อัตราส่วนหกต่อหนึ่ง

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

แต่มันเปลี่ยนไปอย่างมาก ถ้าลูกบาศก์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นสิบเท่า

measuring ten micrometers on each side.

โดยมีขนาดสิบไมโครเมตรในแต่ละด้าน

This cell would have a surface area of 600 square micrometers

เซลล์จะมีพื้นที่ผิว 600 ตารางไมโครเมตร

and a volume of one thousand cubic micrometers,

และมีปริมาณเป็นหนึ่งพันลูกบาศก์เมตร

a ratio of only .6 to one.

คิดเป็นอัตราส่วนเพียง .6 ต่อหนึ่ง

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

นั่นมันน้อยกว่าหนึ่งหน่วยของพื้นที่ผิว ที่จะจัดการกับปริมาตรหนึ่งหน่วย

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

เมื่อลูกบาศก์โตขึ้นเรื่อย ๆ ปริมาตรของมัน เพิ่มขึ้นเร็วกว่าพื้นที่ผิวมาก

The interior would overtake the membrane,

ส่วนภายในจะมากกว่าเยื่อหุ้มมาก

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

ทำให้พื้นที่ผิวน้อยเกินกว่า ที่จะเคลื่อนสารเข้าหรือออกจากเซลล์

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

เซลล์ขนาดใหญ่ถูกสะสมไปด้วยของเสีย และสุดท้ายก็ตายและแตกออก

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

ยังมีอีกประโยชน์หนึ่ง ในการมีเซลล์เล็ก ๆ หลาย ๆ เซลล์

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

มันยากต่อการเกิดเรื่องร้าย ถ้าเซลล์หนึ่งแตก ติดเชื้อ หรือถูกทำลาย

Now, there are some exceptionally large cells

ทีนี้ มันมีเซลล์บางชนิดที่ใหญ่มาก ๆ

that have adapted to cheat the system,

ที่ปรับตัวเพื่อที่จะโกงระบบนี้

like the body's longest cell,

เช่น เซลล์ที่ยาวที่สุดในร่างกาย

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

เซลล์ประสาทที่ยืดยาวจากฐาน ของเส้นประสาทไขสันหลังไปจนถึงเท้า

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

เพื่อที่จะชดเชยกับความยาวของมัน มันจึงผอมเรียวมาก ๆ

just a few micrometers in diameter.

โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง แค่ไม่กี่ไมโครเมตร

Another example can be found in your small intestine,

อีกตัวอย่างหนึ่งสามารถพบได้ ในลำไส้เล็กของคุณ

where structures called villi fold up into little fingers.

ที่โครงสร้างที่เรียกว่าวิลไล ซ้อนพับไปมาเป็นเหมือนนิ้วเล็ก ๆ

Each villus is made of cells with highly folded membranes

แต่ละวิลลัสประกอบด้วยเซลล์ ที่มีเยื่อหุ้มที่พับไปมา

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

ที่มีโหนกเล็ก ๆ มากมายเรียกว่า ไมโครวิลไล เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว

But what about single-celled organisms?

แต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวล่ะ

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

สาหร่ายสีเขียว Caulerpa taxifolia ที่สามารถมีความยาวได้ถึง 30 เซนติเมตร

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

น่าจะเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

thanks to its unique biological hacks.

ต้องขอขอบคุณเคล็ดลับทางชีวภาพ

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

พื้นที่ผิวของมัน มีโครงสร้างคล้ายใบเฟิร์นเล็ก ๆ

It uses photosynthesis to assemble its own food molecules

มันสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างโมเลกุลอาหารของมันเอง

and it's coenocytic.

และมันเป็นซีโนไซติก (coenocytic)

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

ซึ่งหมายถึงสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ที่มีหลายนิวเคลียส

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

ทำให้มันเป็นเหมือนสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ที่ไม่มีสิ่งที่แบ่งกั้นระหว่างเซลล์

Yet even the biggest unicellular organisms have limits,

ทว่า แม้เต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ใหญ่ที่สุด ก็ยังมีข้อจำกัด

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

และไม่มีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวไหน ที่มีขนาดใหญ่ได้เท่าช้าง วาฬ หรือหมี

But within every big creature are trillions of minuscule cells

แต่ภายในสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ทุกชนิด มีเซลล์เล็ก ๆ อยู่เป็นล้านล้านเซลล์

perfectly suited in all their tininess

ที่มีความเหมาะสมที่สุดในแบบเล็ก ๆ นั้น

to keeping the Earth's giants lumbering along.

เพื่อที่จะทำให้เจ้ายักษ์ใหญ่ของโลก เดินงุ่นง่านกันไปได้