Jaki jest największy organizm jednokomórkowy?

Obejrzyj całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-biggest-single-celled-organism-murry-gans

Słoń jest ogromnym stworzeniem, a swoją wielkość zawdzięcza ponad 1000 trylionów mikroskopijnych komórek. Na przeciwnym spektrum wielkości istnieją miliony jednokomórkowych gatunków, choć niewiele z nich można zobaczyć gołym okiem. Dlaczego tak jest ? Dlaczego nie ma jednokomórkowych słoni? Albo płetwali błękitnych? Albo niedźwiedzi brunatnych? Murry Gans zna odpowiedź.

Lekcja: Murry Gans. Animacja: Zedem Media.

Słoń jest ogromnym stworzeniem,

a swoją wielkość zawdzięcza ponad
1000 trylionów mikroskopijnych komórek.

Na przeciwnym spektrum wielkości

są miliony jednokomórkowych gatunków,

choć niewiele z nich można
zobaczyć gołym okiem.

Dlaczego tak jest?

Dlaczego nie istnieją
jednokomórkowe słonie,

płetwale błękitne

czy niedźwiedzie brunatne?

Żeby znaleźć odpowiedź,
trzeba zajrzeć do wnętrza komórki.

Tam zachodzi większość
procesów komórkowych,

oddzielonych błoną komórkową,

która stanowi barierę między tym,
co dostaje się z i do komórki.

Wszelkie substancje potrzebne komórce

oraz zbędne, które trzeba usunąć,

najpierw muszą przejść
przez błonę komórkową.

W takim funkcjonowaniu
jest pewna biologiczna pułapka.

Powierzchnia i objętość komórki
rosną w innym tempie.

Komórki mają różne kształty,

ale wyobrażenie ich sobie
jako sześcianu pomoże w obliczeniach.

Sześcian ma sześć ścian,

które reprezentują błonę komórkową
i łącznie tworzą pole powierzchni.

Sześcian o ścianach równych
jednemu mikrometrowi,

a mikrometr to jedna milionowa metra,

ma pole powierzchni wynoszące
sześć mikrometrów kwadratowych.

Jego objętość wynosi
jeden mikrometr sześcienny.

To nam daje sześć
jednostek powierzchni

na każdą jednostkę objętości,

czyli stosunek jeden do sześciu.

Sytuacja wygląda inaczej
gdy sześcian jest dziesięć razy większy,

ma dziesięć mikrometrów z każdej strony.

Taka komórka ma pole powierzchni
wynoszące 600 mikrometrów kwadratowych

i objętość równą
1000 mikrometrów sześciennych,

stosunek zaledwie
sześciu dziesiątych do jednego.

To mniej niż jednostka pola powierzchni
na jednostkę objętości.

Gdy sześcian rośnie, jego objętość
wzrasta szybciej niż powierzchnia.

Wnętrze zawładnęłoby nad błoną komórkową

i nie byłoby wystarczającej powierzchni
do skutecznej wymiany substancji

Ogromną komórkę wypełniłyby
zbędne substancje i umarłaby.

Jest inna korzyść z posiadania
wielu małych komórek.

To nie problem, gdy któraś ulegnie
uszkodzeniu, chorobie czy zniszczeniu.

Istnieją niesłychanie duże komórki,

którym udało się oszukać ten mechanizm,

na przykład najdłuższa komórka ciała,

czyli neuron, który sięga
od podstawy kręgosłupa do stopy.

Długość kompensuje to, że jest wąski,

bo jego średnica ma kilka mikrometrów.

Kolejnym przykładem jest jelito cienkie,

w którym kosmki jelitowe
pofałdowane są w palczaste wyrostki.

Każdy kosmek składa się z komórek
o mocno pofałdowanych błonach,

które mają małe wypustki, mikrokosmki,
zwiększające pole powierzchni.

A co z organizmami jednokomórkowymi?

Caulerpa taxifolia, zielony glon,
może mierzyć aż 30 centymetrów

i jest największym organizmem
jednokomórkowym na świecie,

a to dzięki wyjątkowym
biologicznym sztuczkom.

Jego pole powierzchni zwiększa
struktura przypominająca liść paproci.

Używa fotosyntezy,
żeby wytworzyć cząstki pokarmowe,

i jest wielojądrowy,

co oznacza, że to komórka o wielu jądrach,

która jest jak wielokomórkowy organizm,
ale bez podziałów pomiędzy komórkami.

Nawet największe jednokomórkowce
mają swoje ograniczenia

i żaden nie jest tak wielki
jak słoń, wieloryb, czy niedźwiedź.

Jednak wewnątrz każdej wielkiej istoty
są tryliony malutkich komórek,

które są idealnie dopasowane
w ich maleńkim rozmiarze

do utrzymywania gigantów
na ziemi przy życiu.