Wonders of Life

دنياي ما با غول‌ها پُر شده‌است

بزرگترين چيزهايي که تا به‌حال در اين سياره زندگي کرده‌اند

دايناسورها نبودند. حتي وال‌هاي آبي نيستند

درختان هستند

اينها ”مونتين اَش“ هستند، بزرگترين گياه گل‌دار در دنيا

آنها تقريبا در سال، 1متر بلند مي‌شوند، و اين درختان 60، 70 و حتي 80 متر ارتفاع دارند

و ولي براي اين‌قدر بزرگ شدن

بايستي با چالش‌هاي فيزيکي مهمي روبرو شويد

اين غول‌ها مي‌توانند تا حدود 300 سال عمر کنند

ولي براي هميشه به رشد ادامه نمي‌دهند

حدودي براي اينکه هر درخت چقدر مي‌تواند رشد کند هست

به‌مانند همه موجودات زنده، ساختار، شکل و کارکرد اين درختان

به‌وسيله فرآيند فرگشت از طريق انتخاب طبيعي شکل داده شده‌اند

اما فرگشت دستش باز نيست

بوسيله قوانين جهاني فيزيک محدود شده‌است

هر درختي بايد توان تحمل جرم خود در مقابل نيروي رو به پايين گرانش زمين داشته باشد

در همان زمان

درختان متکي به استحکام برهم‌کنش‌هاي مابين مولکول‌ها است

تا آب را از زمين به برگ‌ها در بالاي درختان برسانند

و اين خصوصيات بنيادي طبيعت است

که با هم عمل مي‌کنند تا حداکثر ارتفاع يک درخت را محدود کنند

که از لحاظ نظري چيزي در حدود 130 متر خواهد شد

با جنگل‌ها و کوهستان‌هايش

اقيانوس‌ها و بيابان‌ها

به استراليا آمده‌ام تا مقياس اندازه‌هاي حيات را بررسي کنم

مي‌خواهم ببينم چگونه قوانين فيزيک

بر زندگي همه موجودات زنده حکمراني مي‌کنند

از بسيار بزرگترين

تا بسيار کوچک‌ترين

اندازه حيات در زمين از بلندترين درخت‌ها آغاز مي‌شود

با بلندي بيش از 100 متر ارتفاع و جرمي بيش از 1000 تُن

و به کوچکترين سلول‌هاي باکتريايي مي‌رسند

با طولي کمتر از يک ميليونم يک ميلي‌متر

و جرمي کمتر از يک ميليون ميليونم يک گرم

و آن در بازه بزرگي از جرم گسترده شده است

مي‌خواهم بدانم اندازه چگونه بر دنياي طبيعي اثر مي‌گذارد

چگونه نيروهاي فيزيکي طبيعت

بر حيات بزرگ‌ها‌ و کوچک‌ها حاکم است؟

آيا ارگانيسم‌ها با چالش‌هاي مختلفي در اندازه‌هاي مختلف روبه‌رو هستند؟

و آيا ما همگي دنيا را متفاوت از هم تجربه مي‌کنيم، بر اساس اندازه‌مان؟

اندازه‌اي که شما داريد

عميقا طريقه‌اي که شما زندگي مي‌کنيد را تحت تاثير قرار مي‌دهند

از خصوصيات دنياي طبيعي آنهايي را که بيشتر بر شما اثر مي‌کنند را انتخاب مي‌کند

پس فرض مي‌کنم در حاليکه ما در يک سياره زندگي مي‌کنيم

دنياهاي متفاوتي را اشغال مي‌کنيم

شگفتي‌هاي حيات

قسمت چهارم اندازه مهم است

من در راه رفتن به جزاير نپتون هستم

در غرب آدلايد در جنوب استراليا

تا بزرگترين ماشين‌هاي کشنده طبيعت را جستجو کنيم

اين هيولاها در اطراف دنيا وحشت‌آفريني مي‌کنند‌

وحشتي که بوسيله فيلم‌سازان هاليوودي ساخته نشده است

اينجا هستم تا با کوسه‌هاي سفيد بزرگ شنا کنم

آرواره‌شان را چقدر مي‌توانند باز کنند؟ يک متر عرض

حدود 1 متر مي‌توانند يک انسان را درسته ببلعند. بله

پس حدود يک

حدود يک متر پهنا، مي‌توانند يک مرد را درسته ببلعند

ناخدا اجازه ويژه‌اي دارد تا از طعمه براي جذب کوسه‌ها استفاده کند

خدمه قفس‌ها را آماده مي‌کنند

آخرين باري که غواصي کردم در لنگرگاهي در برينگتون بود

يک ماهي ديدم

آنقدر بزرگ بود

از آن تا بزرگترين شکارچي لنگرگاه

با دور زدن کوسه‌ها زمان داخل رفتن مي‌رسد

اينجاست. دارد مي‌آيد

فقط نگاهش کنيد دارد ما را بَرانداز مي‌کند

خب، مستقيم به سمت ما مي‌آيد

آن دندان‌ها را نگاه کنيد

موجود برازنده و زيبايي است که توسط انتخاب طبيعي شکل گرفته است

در حين کاري که مي‌کند باشکوه است، که همان خوردن چيزهاست

خب، هيچ وقت فکر نمي‌کردم بشود آنقدر به يکي از اينها نزديک شد

کوسه‌هاي سفيد بزرگ شکارچي‌هاي بشدت فرگشت بافته‌اي هستند

حدود دو سوم مغزشان به حس بويايي اختصاص يافته است

آنها مي‌توانند مقادير ناچيز خون در حدود يک بخش در ميليون را تشخيص دهند

در اين آب‌ها، ريزترين لکه خون

کوسه‌ را جذب مي‌کند

اين ماهي‌ها مي‌توانند بسيار بزرگ شوند

اما هنوز با سرعت و چالاکي باورنکردني حرکت کنند

آنها بوسيله فرگشت شکل گرفته‌اند

که در مرزهاي خصوصيات فيزيکي آب عمل مي‌کنند

حدودا 5 متر درازا دارد

يک تُن وزن دارد

و احتمالا کارآمدترين شکارچي روي زمين است

وقتي حمله مي‌کند

مي تواند تا 32 کيلومتر در ساعت سرعت بگيرد

مي‌توانند خود را از آب به بيرون پرتاب کنند

آنجاست. آنجاست

احساس کردم بايد دستانم را بردارم

آن يکي از ترسناک‌ترين صحنه‌هايي بود که تا بحال ديده‌بودم

يک کوسه سفيد بزرگ، درست در مقابل من با دهاني باز

با لنگر انداختن قايق در آب‌هاي دور از سکونت‌گاه کوسه‌ها

مي‌خواهم بررسي کنم چرا

در اقيانوس‌ها بزرگترين حيوانات را مي‌يابيم

از کوسه‌هاي عظيم گرفته تا وال‌هاي آبي

بزرگترين حيوانات که تا بحال بوده‌اند در دريا زندگي کرده‌اند

علتش به فيزيک برمي‌گردد

اين ظرفي پر از آب شور است

و مي‌خواهم وزنش کنم

مي‌بينيد، 25 کيلوگرم را نشان مي‌دهد

در واقع آن جرمش است

وزنش نيرويي است که از طرف زمين به علت گرانش بر آن اعمال مي‌شود

که برابر 25 ضرب در 10 است‌

که مي‌شود 250 کيلوگرم متر بر مربع ثانيه

شايد فضل‌فروشانه بنظر برسد، اما تا چند لحظه ديگر اهميتش را مي‌فهميد

ببينيد چه اتفاقي مي‌افتد اگر اين آب نمک را داخل اقيانوس کنم

وزنش تقريبا از بين مي‌رود. حدودا صفر مي‌شود

البته که هنوز گرانش بر اين چيز اثر مي‌کند

پس به معناي دقيق کلمه

هنوز هم همان وزن قبل از فرو رفتن در آب را دارد

ولي آقاي ارشميدس به ما گفت

که نيروي ديگري وارد بازي مي‌شود

يک نيروي متناسب با وزن آب وجود دارد که با اين چيز جايگزين شده است

و چون اين چيز ذاتا چگالي برابر آب دريا دارد

چون از آب دريا ساخته شده است

در نتيجه آن نيرو برابر و در جهت عکس نيروي گرانش است

پس همديگر را خنثي مي‌کنند

در نتيجه عملا بي‌وزن است

و آن در واقع بسيار مهم است

براي حيواناتي که در اقيانوس زندگي مي‌کنند

سلول‌هاي همه موجودات زنده بطور عمده از آب نمک ساخته شده‌است

در نتيجه در اقيانوس، وزن ذاتا مهم نيست

به علت اصل ارشميدس، طبيعت حمايتي آب

ارگانيسم‌ها را از قيد و بندهاي گرانش زمين رها مي‌سازد

و اجازه فرگشت ”لوياتان“هاي دريايي را مي‌دهد لوياتان : هيولا يا اژدهاي عظيم‌الجثه‌ اسطوره‌اي

ولي اين هزينه‌اي در پي دارد

آب 800 برابر از هوا چگال‌تر است

پس در حاليکه فراهم‌کننده تکيه‌گاه است

نيازمند تلاشي بزرگ براي حرکت در آن است

کوسه نه فقط بايستي آب را از سر راه کنار بزند

بلکه بايستي بر نيروهاي پسار فائق آيد

که بوسيله تماس اصطکاکي با خود آب ايجاد مي‌شود

راه‌حل براي کوسه در شکلش نهفته است

اگر به او نگاه کنيد، آن کوسه سفيد بزرگ

او داراي شکل ”خط جرياني“ بارزي است

حداکثر عرضش، در حدود يک سومي طول بدنش واقع شده‌است

و خود آن عرض، حدودا برابر يک چهارم طول بدنش است

براي چيزي تا آن اندازه بزرگ، آن نسبت ضروري است

تا بتواند در اين محيط به خوبي و چالاکي شنا کند

اين شکل نيروهاي پسار را تا يک حداقلي کاهش داده

و نحوه جريان يافتن آب در حول بدن کوسه را بهينه مي‌کند

اين نتيجه فرگشت است که بوسيله قوانين فيزيک شکل گرفته‌است

ماهرانه بود. دقيقا توي آرواره‌هايش بود

آن شکل ”خط جرياني“ کوسه

چيزي است که مي‌بينيد در سراسر طبيعت تکرار شده است

يعني به يک وال يا يک دلفين يا يک ماهي تون فکر کنيد

همه‌شان يک شکل اژدرمانندي دارند

و آن به اين خاطر است که همه‌شان با مشکلاتي روبه‌روي هستند

که ناشي از قوانين فيزيک مشابه‌اي است

و ”فرگشت همگرا“ آن‌ها را به راه‌حل مشابه‌اي رسانده است

براي زندگي در دريا، فرگشتِ غول‌پيکرها مقيد شده‌‌است

مستقيما توسط خصوصيات فيزيکي آب

ولي خارج از اقيانوس

حيات بايستي با کل نيروي گرانش زمين مقابله کند

و اين نيروي طبيعت است

که بر حيات غول‌هاي خشکي حکم‌راني مي‌کند

اين منطقه دورافتاده خشک و گرم در شمال ”بروکن هيل“ در ”نيو ساوت ولز“ است

اينجا هستم تا کشف کنم که گرانش

نيرويي که قدرتش با جرم کل سياره‌مان ارتباط دارد

اندازه حيات بروي خشکي قالب ريخته، شکل داده و نهايتا محدود مي‌کند

آمده‌ام تا يکي از حيوانات بسيار مشهور استراليا را دنبال کنم

کانگوروي قرمز

کانگوروي قرمز بزرگترين پستاندار خشکي‌زي بومي استراليا است

يکي از 50 گونه درازپايان

علت نام‌گذاري پاهاي درازشان است

آنجا! آنجا

آن دو تا خيلي نزديک‌اند

کانگوروها قابل‌توجه‌ترين پستانداران هستند

چون پرش مي‌کنند

هيچ سابقه‌اي نيست، حتي در سوابق فسيلي

از اينکه يک حيوان بزرگ بتواند بپَرد

ولي اين آنها بسيار موثر و سريع مي‌کند

وقتي ”ژوزف بنکس“ که يکي از قهرمانان علمي من است

براي اولين با کاپيتان ”کوک“ در سال 1770 با ”اندويور“ به اينجا رسيدند

نوشت که

آنها بروي زمين ناهموار و سنگلاخي بسيار سريع حرکت مي‌کنند

حتي سگ تازي من نتوانست آنها را بگيرد

راستي، اصلا او اينجا با يک سگ تازي چکار مي‌کرد؟

کانگورو ها گياه‌خوار هستند

و با خوردن علف زندگي مي‌کنند

وقتي دنبال علف هستند، بصورت غير جذابي حرکت مي‌کنند

با استفاده از دُم ماهيچه‌اي بزرگ‌شان به عنوان پاي پنجم

ولي وقتي که بخواهند

اين جانوران کيسه‌دار بزرگ مي‌توانند با سرعت قابل‌توجه‌اي حرکت کنند

براي انجام يک پرش به هوا

کانگوروها بايستي با کشش رو به پايين گرانش زمين مقابله کنند

اين انرژي زيادي مي‌خواهد

با افزايش سرعت حيوانات، آنها ميل به مصرف بيشتر انرژي دارند

ولي کانگوروها اينگونه نيستند

با ازدياد سرعت کانگوروها، مصرف انرژي آنها درحقيقت کاهش مي‌يابد

سپس ثابت مي‌ماند

حتي در سرعت‌هاي ثابتي تا 40 کيلومتر در ساعت

اين بازده باورنکردني براي يک چنين حيوان بزرگي

مستقيما ناشي از آناتومي کانگوروها است

کانگوروها داراي بازده بالايي هستند

چون که داراي يک مکانيزم ذخيره‌سازي انرژي مبتکرانه‌اي هستند

ببينيد، بعد از افتادن از ارتفاعي، وقتي چيزي به زمين مي‌خورد

انرژي دارد که بايستي هدر رود

اگر شما يک سنگ باشيد

آن انرژي بصورت صدا و کمي حرارت هدر مي‌رود

ولي اگر يک توپ تنيس باشيد