Return to Video

آتیش باتیا - اسپرم انسان در مقابل نهنگ عنبر

  • 0:07 - 0:11
    در سال ۱۹۷۷ فيزيکدانی به نام ادوارد پورسِل
  • 0:11 - 0:13
    محاسبه کرد که اگر يک باکتری را هُل داده
  • 0:13 - 0:14
    و سپس رها کنيد
  • 0:14 - 0:17
    تقريبا در عرض يک ميليونم ثانيه میايستد
  • 0:17 - 0:21
    در اين مدت زمان کمتر از عرض يک اتم حرکت کرده است
  • 0:21 - 0:23
    اين موضوع دربارهی اسپرمها
  • 0:23 - 0:25
    و بسياری از ميکروبهای ديگر نيز صحت دارد
  • 0:25 - 0:28
    اين روند مرتبط با اندازهی بسيار کوچک آنهاست
  • 0:28 - 0:31
    موجودات ميکروسکوپی در دنيايی از نظر ما بيگانه، زندگی می کنند
  • 0:31 - 0:33
    دنيايی که در آن گذشتن از يک اينچ آب
  • 0:33 - 0:35
    نياز به تلاش فراوانی دارد
  • 0:35 - 0:38
    اما چرا برای يک شناگر «اندازه» تا اين حد اهميت دارد؟
  • 0:38 - 0:39
    چه چيزی باعث تفاوتی چنين بنيادين ميان
  • 0:39 - 0:41
    دنيای يک اسپرم با
  • 0:41 - 0:43
    دنيای يک نهنگ عنبر میشود؟
  • 0:43 - 0:46
    برای پي بردن به اين موضوع
    بايد به عمق فيزيک مايعات شنا کنيم
  • 0:46 - 0:48
    يکي از راه های گمان کردنش اين است:
  • 0:48 - 0:50
    تصور کنيد در استخری در حال شنا هستيد
  • 0:50 - 0:52
    شما هستيد در مقابل تعداد زيادی مولکول آب
  • 0:52 - 0:57
    نسبت تعداد مولکولهای آب به شما
    هزاران تریليون تریليون به يک است
  • 0:57 - 0:58
    پس گذشتن از آنها برای شما
  • 0:58 - 1:01
    با بدن غول پيکرتان آسان است
  • 1:01 - 1:03
    اما اگر اندازهی شما بسيار کوچک بود
  • 1:03 - 1:05
    مثلا شما به اندازهی يک مولکول آب بوديد
  • 1:05 - 1:08
    آنگاه مثل اين است که شما در استخری پر از انسان شنا میکنيد
  • 1:08 - 1:12
    در مقايسه با شنا کردن در ميان مولکولهای کوچک
  • 1:12 - 1:14
    اکنون هر مولکول آب
  • 1:14 - 1:16
    به مانند انسان ديگری است که بايد او را کنار بزنيد
  • 1:16 - 1:18
    تا بتوانيد به جاي ديگری برويد
  • 1:18 - 1:21
    در سال ۱۸۸۳ فيزيکداني به نام «ازبورن رينولدز» کشف کرد که
  • 1:21 - 1:23
    عدد سادهای را میتوان برای توصيف
  • 1:23 - 1:26
    رفتار مايعات متناظر کرد
  • 1:26 - 1:27
    به آن «عدد رينولدز» میگويند
  • 1:27 - 1:30
    و به متغيرهای سادهای بستگی دارد
  • 1:30 - 1:31
    مانند اندازهی شناگر
  • 1:31 - 1:33
    سرعت او
  • 1:33 - 1:34
    چگالی مايع
  • 1:34 - 1:37
    و چسبندگی يا گرانروی مايع
  • 1:37 - 1:39
    يعني موجوداتی با اندازههای بسيار متفاوت
  • 1:39 - 1:43
    در دنياهايی بسيار متفاوت از يکديگر زندگی میکنند
  • 1:43 - 1:45
    برای مثال نهنگ عنبر به علت بزرگی اندازهاش
  • 1:45 - 1:46
    در دنيايی با عدد رينولدز بزرگ
  • 1:46 - 1:48
    زندگی میکند
  • 1:48 - 1:50
    او با يک بار تکان دادن دم خود
  • 1:50 - 1:53
    میتواند مسافت چشم گيری را به سمت جلو شنا کند
  • 1:53 - 1:54
    در حالی که اسپرم
  • 1:54 - 1:56
    در دنيايي با عدد رينولدز کوچک زندگی میکند
  • 1:56 - 1:58
    اگر اسپرم دم خود را حرکت ندهد
  • 1:58 - 2:01
    حتی يک اتم را هم نميتواند کنار بزند و از آن بگذرد
  • 2:01 - 2:03
    برای اين که بتوانيد تصور کنيد که اسپرم بودن چگونه است
  • 2:03 - 2:05
    بايد شرايط را طوری تغيير دهيد
  • 2:05 - 2:06
    تا عدد رينولدز اسپرم را داشته باشيد؛
  • 2:06 - 2:08
    اگر خود را درون وانی از شيره تصور کنيد
  • 2:08 - 2:09
    جايی که تنها ميتوانيد بازوهای خود را
  • 2:09 - 2:12
    به آرامیِ يک دقيقه شمار حرکت دهيد
  • 2:12 - 2:14
    تصوير مناسبی از شرايطی که يک اسپرم
  • 2:14 - 2:16
    بايد با آن مقابله کند، پيدا میکنيد
  • 2:16 - 2:18
    پس چگونه ميکروبها ميتوانند از جايی به جای ديگر بروند؟
  • 2:18 - 2:20
    بسياری از آنها زحمت شنا کردن را به خود نمیدهند
  • 2:20 - 2:23
    بلکه از غذايی که به سوی آنها رانده میشود تغذيه میکنند
  • 2:23 - 2:24
    تا حدودی به مانند گاوی تنبل میمانند
  • 2:24 - 2:27
    که صبر ميکند تا علف زير دهانش دوباره رشد کند
  • 2:27 - 2:29
    اما بسياری از ميکروبها شنا میکنند
  • 2:29 - 2:32
    که باعث شده نمونههای شگفتانگیزی از تطابقها را شاهد باشيم
  • 2:32 - 2:33
    يکي از فنونی که پياده میکنند
  • 2:33 - 2:36
    اين است که شکل پدالهايشان را دگرگون کنند و
  • 2:36 - 2:38
    توسط منعطف کردن هوشمندانهی پدالهايشان
  • 2:38 - 2:41
    مقدار به جلو کشيده شدن توسط هر ضربه را، در مقايسه با عقب رفتن افزايش میدهند
  • 2:41 - 2:45
    با اين روش تک سلولیهايی مانند پارامسیها
  • 2:45 - 2:46
    میتوانند راه خود را
  • 2:46 - 2:48
    از ميان خِيل مولکولهای آب باز کنند
  • 2:48 - 2:50
    اما روشی هوشمندانه تر نيز وجود دارد که توسط
  • 2:50 - 2:52
    باکتریها و اسپرم اعمال میشود
  • 2:52 - 2:55
    آنها به جای جنباندن پدالهايشان به جلو و عقب
  • 2:55 - 2:57
    آنها را مانند يک «بطری باز کن» میچرخانند
  • 2:57 - 2:59
    همان گونه که يک «بطری باز کن» روي بطری شراب
  • 2:59 - 3:02
    حرکت چرخشی را به حرکتی به سمت جلو تبديل می کند؛
  • 3:02 - 3:05
    اين موجودات کوچک دم مارپيچی خود را میچرخانند
  • 3:05 - 3:07
    تا خود را به جلو بکشانند
  • 3:07 - 3:10
    در دنيايی که آب به ضخامت چوب پنبه احساس می شود
  • 3:10 - 3:13
    استراتژیهای ديگر عجيبتر هم هستند
  • 3:13 - 3:15
    برخي از باکتریهااز روش بتمن استفاده میکنند
  • 3:15 - 3:17
    آنها از چنگکهای قلاب مانندی استفاده ميکنند تا خود را به جلو بکشانند
  • 3:17 - 3:19
    آنها حتی میتوانند از اين قلابها
  • 3:19 - 3:22
    به مانند يک تير کمان استفاده کنند و خود را به جلو پرت کنند
  • 3:22 - 3:24
    ميکروبهای ديگری هستند که از مهندسی شيمی استفاده ميکنند
  • 3:24 - 3:29
    هليکوباکتر پيلوری تنها در مخاط اسيدی و لزج معده زندگی ميکند
  • 3:29 - 3:30
    اين باکتری مادهای شيميايی آزاد ميکند
  • 3:30 - 3:33
    که ضخامت مخاط اطراف را کم میکند
  • 3:33 - 3:35
    در نتيجه باکتری میتواند در آن محيط لزج سُر خورده و پيش رود
  • 3:35 - 3:36
    شايد تعجب آور نباشد که
  • 3:36 - 3:37
    اين باکتریها مسئول ايجاد زخم معده
  • 3:37 - 3:39
    نيز میباشند
  • 3:39 - 3:41
    بنابراين زمانی که از نزديک
  • 3:41 - 3:43
    به بررسی بدن خود و دنيای اطرافمان بپردازيم
  • 3:43 - 3:45
    میبينيم که انواع گوناگونی از موجودات کوچک وجود دارند که
  • 3:45 - 3:49
    روشهای هوشمندانهای برای جابهجايی در محيطی چسبناک اتخاذ کردهاند
  • 3:49 - 3:53
    بدون اين تطابقها
    باکتریها هرگز ميزبانی پيدا نميکردند
  • 3:53 - 3:55
    و اسپرمها هرگز به تخمک نمیرسيدند
  • 3:55 - 3:58
    يعنی شما هيچوقت زخم معده نمیگرفتيد
  • 3:58 - 4:01
    اما در مرحله اول هرگز به دنيا هم نمیآمديد
Title:
آتیش باتیا - اسپرم انسان در مقابل نهنگ عنبر
Speaker:
Aatish Bhatia
Description:

برای مشاهده درس کامل روی لینک زیر کلیک کنید:
http://ed.ted.com/lessons/human-sperm-vs-the-sperm-whale-aatish-bhatia

حرکت کردن برای یک اسپرم خیلی کوچک، بسیار دشوار است. فکر کنید یک انسان سعی دارد در استخری پر از انسان شنا کند. با محاسبه عدد رینولدز، سفر این اسپرم را با سفر نهنگ عنبر مقایسه می کنیم، پیش بینی چگونگی عملکرد مایعات که اغلب به دلیل اندازۀ شناگر موجود در آنها، متغیر است. "آتیش باتیا" به بررسی سفر فوق العاده (اما بسیار کوچک) اسپرم می پردازد.

درس: Aatish Bhatia
انیمیشن: Brad Purnell
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:18

Persian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.