Nuestro mundo está cubierto de gigantes.
Los seres más grandes que han existido en este planeta
no fueron los dinosaurios. No son incluso las ballenas azules.
Son los árboles.
Estos son Fresnos de Montaña, la mayor planta floreciente en el mundo.
Crecen alrededor de un metro por año y estos árboles son de 60, 70,
hasta 80 metros de altura.
Pero para llegar a esta altura,
necesitas enfrentar retos físicos muy importantes.
Estos gigantes pueden vivir por más de 300 años.
Pero ellos no continúan creciendo permanentemente.
Hay límites en qué tan alto cada árbol puede crecer.
Al igual que con todos los seres vivos, la estructura,
forma y la función de estos árboles
han sido moldeadas por el proceso de la evolución a través de la selección natural.
Pero la evolución no tiene mano libre.
Está limitada por las leyes universales de la Fïsica.
Cada árbol tiene que soportar su masa
contra la fuerza descendente de la gravedad terrestre.
Al mismo tiempo,
los árboles se basan en la fuerza de las interacciones
entre las moléculas para elevar una columna de agua desde el suelo
hasta las hojas en el dosel.
Y estas propiedades fundamentales de la naturaleza
que actúan conjuntamente para limitar la altura máxima de un árbol,
que teóricamente se encuentra en algún punto de los 130 metros.
Con sus bosques y montañas...
océanos y desiertos...
He venido a Australia para explorar la escala de tamaños de la vida.
Quiero ver cómo las leyes de la Física
rigen las vidas de todos los seres vivos.
Desde el más grande...
hasta el más pequeño.
El tamaño de la vida en la Tierra abarca desde el árbol más alto,
a más de 100 metros de altura y con una masa de más de 1.000 toneladas,
a la más pequeña célula de una bacteria,
con una longitud inferior a una millonésima parte de un milímetro
y una masa inferior a un millón de millonésimas de gramo.
Y que se extiende a más de 22 órdenes de magnitud en masa.
Quiero ver cómo el tamaño influye en el mundo natural.
¿Cómo las fuerzas físicas de la naturaleza
dictan las vidas de lo grande y lo pequeño?
¿Los organismos enfrentan desafíos distintos a escalas diferentes?
¿Y todos experimentamos el mundo de forma...
diferente, con base en nuestro tamaño?
El tamaño que tienes
influye profundamente en la forma en que vives tu vida.
El tamaño selecciona las propiedades del mundo natural
que más te afectan.
Así que, supongo que, si bien todos vivimos en el mismo planeta,
todos ocupamos mundos diferentes.
EL TAMAÑO IMPORTA
Me dirijo a las Islas Neptuno,
al oeste de Adelaida, en el sur de Australia...
en busca de una las máquinas asesinas más grandes de la naturaleza.
bestias son temidas en todo el mundo,
un miedo en el que no nos ayudaron los cineastas de Hollywood.
Estoy aquí para nadar con los grandes tiburones blancos.
- ¿Qué tan grande... ¿Qué tan grande pueden...
abrir su mandíbula? - 91 cm de ancho.
- Alrededor de 91 cm. - Pueden tragarse un hombre entero. - Sí.
Así que 91...
91 cm de ancho, pueden tragar un hombre entero.
El capitán tiene un permiso especial de uso de cebo para atraer a los tiburones.
La tripulación tiene listas las jaulas.
Gran Tiburón Blanco Carcharodon carcharias
La última vez que buceé fue en el puerto deportivo de Brighton.
También vi un pez.
Era así de grande.
De eso al más grande depredador marino.
En cuanto los tiburones empiezan a hacer círculos, es el momento de entrar
Ahí está. Ahí viene.
Sólo mira eso. Nos está revisando.
Bien, está dando vuelta hacia nosotros.
Mira esos dientes.
Gracioso, elegante. Moldeado por la selección natural.
Brillante en lo que hace, que es comer cosas.
Bueno, yo nunca hubiera pensado que podría estar tan cerca de uno de esos.
Los tiburones blancos son depredadores altamente evolucionados.
Alrededor de dos terceras partes de su...
cerebro está dedicado a su sentido del olfato.
Pueden detectar al menos una parte por millón de sangre.
En el agua, la más pequeña mancha de sangre...
atraerá al tiburón.
Estos peces pueden crecer hasta un tamaño enorme.
Pero aún así se mueven con una velocidad y agilidad increíbles.
Han sido esculpidos por la evolución,
actuando dentro de los límites de las propiedades físicas del agua.
Ahora, tiene unos cinco metros de largo.
Pesa alrededor de una tonelada.
Y es probablemente el depredador más eficiente de la tierra.
Cuando ataca,
puede acelerar hasta más de 32 kilómetros por hora.
Pueden impulsarse completamente fuera del agua.
¡Ahí está! ¡Ahí está!
Sentí la necesidad de retirar las manos.
Esa fue una de las vistas más impresionantes que he visto nunca.
Un gran tiburón blanco, yendo directo hacia mí con su boca abierta.
Con el barco atracado, lejos de aguas infestadas de tiburones,
Quiero explorar por qué
es que en nuestros océanos encontramos a los animales más grandes de la Tierra.
Desde tiburones gigantes hasta ballenas azules,
los animales más grandes que jamás hayan existido han vivido en el mar.
La razón se ha reducido a la Física.
Este es un contenedor lleno de agua salada
y voy a pesarlo.
Como verás, dice que hay 25 kilogramos ahí.
Eso es en realidad su masa.
Su peso es la fuerza que la Tierra está ejerciendo sobre él debido a la gravedad,
que es 25 veces sobre diez,
que es 250 kilogramos x metro cuadrado / segundo cuadrado.
Esto puede sonar pedante, pero va a ser importante en un minuto.
Ve lo que sucede si bajo esta agua salada al océano.
Su peso efectivamente ha desaparecido. Es efectivamente cero.
Ahora, por supuesto, la gravedad sigue actuando en esta cosa,
así que en el sentido estricto de la palabra,
todavía tiene el mismo peso como lo tenía aquí arriba,
pero el señor Arquímedes nos dijo
que hay otra fuerza que ha entrado al juego.
Hay una fuerza proporcional
al peso del agua que ha sido desplazada por esta cosa
y porque esta cosa tiene esencialmente la misma densidad que el agua de mar.
porque está hecha de agua de mar,
entonces esa fuerza es igual y opuesta a la fuerza de la gravedad,
y por lo tanto se anulan,
así que es efectivamente ingrávida
y eso es extremadamente importante de hecho
para los animales que viven en el océano.
Las células de todos los seres vivos están...
predominantemente compuestas de agua salada
por lo que en el océano, el peso es esencialmente insignificante.
Por el principio de Arquímedes, el soporte natural del agua
libera a los organismos de las fuerzas de gravedad de la Tierra,
permitiendo la evolución de leviatanes marinos.
Pero esto tiene un costo.
El agua es 800 veces más densa que el aire
por lo que si bien brinda apoyo,
se requiere una enorme cantidad de esfuerzo para moverse en ella.
No sólo hace que el tiburón empuje el agua hacia fuera,
también tiene que superar las fuerzas de rozamiento
creadas por el contacto de fricción con la propia agua.
La solución para el tiburón radica en su forma.
Si nos fijamos en él, en ese gran blanco,
tiene esa característica forma hidrodinámica.
Su grosor máximo es de alrededor de un tercio de la distancia entre su cuerpo,
y ese grosor en sí mismo sería de alrededor de un cuarto de su tamaño.
Esa relación se determina por la necesidad para algo tan grande
que sea capaz de nadar eficaz y rápidamente en este medio.
Esta forma reduce las fuerzas de rozamiento al mínimo
y optimiza la forma en que el agua fluye en torno al cuerpo del tiburón.
Es el resultado de la evolución, moldeado por las leyes de la Física.
¡Eso es ingenioso! ¡Fue puesto enfrente del Tiburón!
Esa forma hidrodinámica de un tiburón
es algo que ves replicado en toda la naturaleza.
Es decir, imagina una ballena, un delfín o un atún,
todos con esa misma forma de torpedo,
y eso es porque lidian con los problemas que surgen
de las mismas leyes de la Física
y la evolución convergente los ha impulsado a la misma solución.
Para la vida en el mar, la evolución de los gigantes está limitada
directamente por las propiedades físicas del agua.
Pero fuera del océano,
la vida ahora tiene que lidiar con toda la fuerza de gravedad de la Tierra.
Y es esta fuerza de la naturaleza
la que domina las vidas de los gigantes en tierra.
Este es el caluroso, seco y despoblado...
norte de Broken Hill en Nueva Gales del Sur.
Estoy aquí para explorar cómo la gravedad,
una fuerza cuya intensidad es regida por la masa de todo nuestro planeta,
moldea, da forma y en última instancia limita el tamaño de la vida en tierra.
He llegado a localizar a uno de los animales más emblemáticos de Australia...
El canguro rojo.
Los canguros rojos son los mamíferos más...
grandes de la tierra nativa de Australia,
una de las 50 especies de macrópodos,
llamados así en razón de sus grandes patas.
¡Ahí! ¡Ahí!
Hay dos muy cerca de ahí.
Los canguros son los mamíferos más extraordinarios
porque saltan.
No hay ningún registro, incluso en el registro fósil,
de cualquier otro animal grande que haga eso
pero eso los hace muy rápidos y eficientes.
Cuando Joseph Banks, que es uno de mis héroes científicos,
llegó aquí por primera vez con el Capitán Cook en el Endeavour en 1770,
escribió que "Se mueven tan rápido
"sobre el terreno rocoso, áspero dónde se encuentran,
"que incluso mi galgo no podía atraparlos."
Bueno, ¿qué estaba haciendo con un galgo?
Los canguros son herbívoros
y viven alimentándose de hierbas.
Mientras se alimentan, se mueven de forma desgarbada,
utilizando su cola larga y musculosa como una quinta pata.
Pero cuando quieren,
estos grandes marsupiales pueden cubrir el terreno a velocidades considerables.
Para dar un salto,
los canguros tienen que lograrlo contra el empuje de la gravedad terrestre.
Esto requiere de mucha energía.
A manera de que los animales vayan más rápido, tienden a utilizar más energía.
No es así con los canguros.
A medida que ellos van más rápido, su consumo de energía en realidad disminuye.
Se mantiene entonces constante,
incluso en velocidades sostenidas de hasta 40 kilómetros por hora.
Esta eficiencia increíble para un animal tan grande
viene directamente de la anatomía de los canguros.
Los canguros se mueven tan eficientemente
debido a que tienen un ingenioso mecanismo de almacenamiento de energía.
Mira, cuando algo toca el suelo tras caer desde cierta altura,
entonces tiene energía que tiene que disiparse.
Si eres una roca...
Esa energía es disipada como sonido y un poco de calor
pero si eres una pelota de tenis...
Entonces parte de esa energía se reutiliza...
debido a que una pelota de tenis es elástica,
puede deformarse, rebotar,
y utilizar parte de esa energía para lanzarse a sí misma en el aire de nuevo.
Bueno, un canguro es muy parecido.
Tiene tendones muy elásticos en sus patas,
particularmente su tendón de Aquiles y también los tendones en su cola,
almacenan energía y luego la liberan,
complementando la fuerza de los músculos
para hacer saltar al canguro por el aire.
Ahora, un canguro adulto tiene 85, 90 kilos,
que es más pesado que yo,
y cuando va a toda velocidad, puede saltar alrededor de nueve metros.
Esa es la distancia que hay de mí...
a ese coche.
La evolución de la capacidad de saltar
da a los canguros una barata y eficiente forma para moverse.
Pero no todo puede moverse como un canguro.
El canguro rojo es el animal más grande en el mundo
que se mueve de esta manera única,
saltando a través del paisaje a alta velocidad,
y hay razones por las que no hay elefantes gigantes saltando
o dinosaurios, y no son meramente biológicas,
no es por transmitir los detalles de la evolución
por selección natural o por presiones ambientales.
Cuanto más grande es un animal, obtiene
restricciones más severas en la forma de su cuerpo y en sus movimientos.
Para entender por qué esto es así,
Quiero explorar lo que sucede a la masa de un cuerpo
cuando ese cuerpo aumenta de tamaño.
Echa un vistazo a este bloque.
Digamos que tiene de ancho, 1;
longitud, 1, y altura, 1,
entonces su volumen es 1 multiplicado por 1 multiplicado por 1,
que es 1 unidad...
cúbica, cualquiera que sea su medida.
Ahora, su masa es proporcional al volumen,
así que podríamos decir que la masa de este bloque es una unidad así.
Digamos que vamos a duplicar el tamaño de esta cosa
en el sentido de que queremos duplicar su ancho
duplicar su longitud,
duplicar su altura.
Entonces, su volumen es de dos multiplicado por dos multiplicado por dos,
igual a ocho unidades cúbicas.
Su volumen ha aumentado por un factor de ocho,
y por lo tanto su masa ha aumentado por un factor de ocho también.
Así que, aunque sólo he duplicado el tamaño de los bloques,
He aumentado la masa total por ocho.
A medida que las cosas se hacen más grandes,
la masa de un cuerpo se eleva al cubo del incremento en tamaño.
Debido a esta relación de escala,
entre más grande se obtenga, mayor será el efecto.
A medida que las cosas se hacen más grandes,
el gran aumento de masa tiene un impacto significativo
en la forma en que los animales grandes se sostienen contra la gravedad
y la forma en que se mueven.
No importa cuán energéticamente eficiente sea
saltar como un canguro,
a medida que se hacen más grandes, simplemente no es físicamente posible.
sobre desarrollarse en tierra conlleva enormes limitaciones agregadas.
Este es el fémur izquierdo, el hueso del muslo
de un animal extinto llamado Diprotodonte,
que es el mayor marsupial conocido que jamás haya existido.
Esto puesto de pie sería tan alto como yo,
habría tenido cuatro metros de largo,
pesaba entre 2 y 2.5 toneladas,
es decir el tamaño de un rinoceronte,
y se sabe que estaba por toda Australia,
era el gran herbívoro,
y progresivamente fue creciendo más
durante más de 25 millones de años según los fósiles que tenemos de él,
y entonces hace unos 50.000 años atrás,
coincidentemente, cuando los humanos llegaron a Australia,
el Diprotodonte se extinguió.
El Diprotodonte se cree que era parecido un vombat gigante
y siendo marsupiales, las hembras
habrían llevado a sus crías del tamaño de una oveja en una bolsa enorme.
Para mantener su considerable volumen,
el esqueleto del Diprotodonte tuvo que ser muy fuerte.
Esto impuso importantes limitaciones en la forma y el tamaño de sus huesos.
Este es el fémur del pariente más cercano del Diprotodonte.
Es un vombat, que es un animal del tamaño de un perro pequeño.
Y ves que superficialmente,
los huesos son muy similares.
Pero permítanme tomar unas medidas.
La longitud del fémur del Diprotodonte
es... que, alrededor de 75 cm.
La longitud del fémur del vombat es de alrededor de 15 cm,
por lo que este es casi cinco veces la longitud del fémur del vombat.
Pero ahora mira el área de sección transversal.
Suponiendo que los huesos son más o menos...
circulares en la sección transversal,
podemos calcular su área utilizando Pi multiplicada por el radio al cuadrado.
Resultando que
aun cuando el fémur del Diprotodonte es casi cinco veces más largo,
tiene un área de sección transversal
40 veces más larga que la del fémur del vombat.
5 VECES MÁS LARGO 40 VECES MÁS GRUESO
La resistencia de un hueso depende...
directamente de su área de sección transversal.
El Diprotodonte necesitó de huesos gruesos en...
la pata, reforzados en un esqueleto robusto,
sólo para proporcionar una resistencia suficiente...
para contener el peso colosal del gigante.
A medida que los animales obtienen más masa,
el efecto de la gravedad
desempeña un papel cada vez más restrictivo en sus vidas.
La condición y forma de su cuerpo son forzadas a cambiar.
Si observas la escala de vida de los vertebrados de Australia,
verás una gran diferencia en el grosor del hueso.
Esta es una alineación de huesos de fémur de animales de diferentes tamaños.
Empecemos con el más pequeño,
uno de los marsupiales más pequeños en Australia,
el ratón marsupial o Antequinos.
A continuación, está un animal conocido como el Potorú.
De nuevo, es un marsupial del tamaño aproximado de un conejo.
Luego tenemos el Demonio de Tasmania,
un vombat,
un dingo,
luego, el marsupial más grande hoy en día en Australia,
el canguro rojo.
Y después, aquí, el fémur del Diprotodonte
y, a continuación, aquí, el fémur de un Rhoetosaurus,
que era un dinosaurio saurópodo de 17 metros de largo
y con un peso de alrededor de 20 toneladas.
Y así, como ves,
a medida que los animales son más grandes,
desde el más pequeño ratón marsupial, hasta un dinosaurio,
el área de sección transversal de sus huesos aumenta enormemente,
sólo para mantener esa masa creciente.
Ser grande y voluminoso,
los gigantes están más restringidos en cuanto a la forma de su cuerpo
y en la forma de moverse.
Es por eso que los canguros rojos
son los animales más grandes que pueden moverse de la manera como lo hacen.
En un tamaño mucho mayor, sus huesos serían mucho más pesados,
con el enorme riesgo de fracturarse,
y requerirían mucho más energía para moverse a altas velocidades.
En última instancia, es la fuerza de gravedad de la Tierra
la que limita el tamaño
y la maniobrabilidad de los gigantes terrestres.
Pero para la mayor parte de la vida en la tierra,
la gravedad no es la fuerza determinante de la naturaleza.
A pequeñas escalas, los seres vivos parecen someter las leyes de la Física,
que, por supuesto, no es posible.
El mundo de lo pequeño a menudo se oculta a nuestra vista,
pero hay maneras para "hacer hablar" a estas pequeñas criaturas.
Este es el dominio de los insectos.
Estos animales pueden claramente hacer cosas que yo no puedo hacer
y parecen tener súper poderes.
Pueden subir por las paredes,
saltar muchas veces su propia altura,
y pueden levantar muchas veces su propio peso.
Hay más de 900.000 especies conocidas de insectos en el planeta.
Eso es más del 75% de todas las especies animales.
Algunos biólogos creen que
puede existir un orden de mayor magnitud aún por descubrir.
Eso sería unos diez millones de especies,
y son muy pequeñas,
por lo que pueden adaptarse muchas de ellas...
en el planeta Tierra en un momento dado.
De hecho, se estima que hay
más de diez mil millones de miles de millones de insectos vivos hoy.
De todos los grupos de insectos,
son los escarabajos o coleópteros,
los que tienen el mayor número de especies.
El biólogo JBS Haldane dijo que
si se pudiera concluir sobre la naturaleza del Creador
a partir de un estudio de la creación,
entonces parecería que Dios tiene una afición desmesurada
por las estrellas y los escarabajos.
Con tanta variedad en color, forma y función,
los escarabajos han fascinado a los naturalistas por siglos.
Cada especie está maravillosamente adaptada a su nicho propio y único.
Este es el comienzo de la biología como una ciencia que ves aquí,
Es este deseo por recolectar y clasificar,
lo que luego, con el tiempo, se convierte en el deseo de explicar y entender.
Voy a tomar una foto.
Aquí, en los suburbios de Brisbane,
cada mes de febrero, hay una invasión de escarabajos.
Las normas que rigen sus vidas desempeñan...
un papel muy distinto a las nuestras.
Este es el escarabajo rinoceronte, nombrado así por razones obvias.
Pero, en realidad, son sólo los machos
los que tienen los cuernos distintivos sobre sus cabezas.
Estos escarabajos pasan gran parte de su vida bajo tierra en forma de larvas,
pero luego emergen en masa como adultos para encontrar una pareja y reproducirse.
Gran parte de este tiempo, los machos se la pasan peleando por las hembras.
¿Ves esa postura distintiva
que está adoptando ahí?
Eso es porque creo
que está viendo su reflejo en la lente de la cámara, y por eso se encabrita.
¡Miren eso! Él está tratando de asustarse a sí mismo.
Escuchaste también ese sonido sibilante.
Es él contrayendo su abdomen que a su vez es una postura
defensiva que adopta para asustar a otros machos.
Gramo por gramo, estos insectos están entre los animales vivos más fuertes.
Puedo demostrarlo con sólo sujetar la parte superior de la cabeza.
No le lastima en absoluto, pero observa lo que es capaz de hacer.
Mira eso.
Se está aferrando a esta rama,
que es varias veces su propio peso corporal.
Absolutamente sin ningún tipo de fatiga.
A medida que los seres son más pequeños, hay
una regla de la naturaleza que inevitablemente los hace más fuertes.
La razón es muy simple.
Los seres pequeños tienen músculos relativamente grandes comparados
con su pequeña masa corporal y esto los hace muy potentes.
Los escarabajos también parecen tener una actitud arrogante hacia
los efectos de la gravedad.
Luchan casi como luchadores de sumo,
su objetivo es lanzar a su oponente fuera de la rama.
Si ellos cayeran...
simplemente rebotan y se van.
Si yo cayera de una distancia similar en relación con mi tamaño, me fracturaría.
Entonces ¿por qué el tamaño hace tal diferencia?
Es hora para un poco de Física fundamental.
Todas las cosas se caen a la misma velocidad por la gravedad.
Esto se debe a que están siguiendo una geodesia
a través de la curvatura del espacio- tiempo, pero eso no es importante.
Lo importante para la biología es que a pesar de todo cae a
la misma velocidad, no todo corre la misma suerte cuando se golpea en el suelo.
Una uva rebota.
Una sandía...
No rebota.
Las razones de eso son bastante complejas en realidad.
En primer lugar, la uva tiene un área de superficie más grande en relación
a su volumen y por lo tanto a su masa que la de la sandía.
Aunque, en un vacío, si desaparecieras el aire,
ambos caerían a la misma velocidad. De hecho, en la realidad,
la uva cae más lenta que la sandía.
Además, la sandía tiene más masa, por lo que tiene más energía cinética
cuando golpea el suelo. Recuerda tu clase de Física.
La energía cinética es Ec = ½ MV2,
por lo que si reduces M, reduces la energía.
El resultado de esto es que la sandía tiene mucha más energía
cuando golpea el suelo.
Tiene que disiparla de alguna manera y la disipa por explosión.
La influencia de la gravedad de la Tierra en tu vida va progresivamente
disminuyendo en cuanto más pequeño seas.
Para la vida en la escala de lo pequeño,
una segunda fuerza fundamental de la naturaleza comienza a dominar.
Y es esto lo que explica muchos de esos aparentes súper poderes.
Para mí, la fuerza de la gravedad es una cosa que define mi existencia.
Es la fuerza de la que realmente siento los efectos.
Pero hay otras fuerzas en funcionamiento.
Por ejemplo, si chupo mi dedo y lo mojo, puedo levantar un pedazo
de papel y puedo sostenerlo contra la fuerza descendente de la gravedad.
Esto se debe a que la fuerza del electromagnetismo es importante.
De hecho, son las fuerzas de cohesión entre las moléculas de agua,
las moléculas que cubren mi dedo
y las moléculas que cubren el papel,
las que dominan esta situación particular.
Es por eso que este pedazo de papel no se cae al suelo.
Muchos insectos pueden utilizar un efecto similar.
Tomemos una mosca como ejemplo.
Sus pies tienen almohadillas especialmente alargadas en las cuales
secretan un líquido pegajoso.
Y eso les permite adherirse en superficies
bastante resbaladizas como el vidrio de este frasco de mermelada.
Esto les permite hacer cosas que para mí serían absolutamente imposibles.
Todo está bajo la influencia relativa de las diferentes
fuerzas de la naturaleza en el animal.
Por lo tanto, la capacidad de subir por...
las paredes y caer desde una gran altura sin
romperse, más allá de una gran resistencia,...
no son súper poderes en absoluto.
Son sólo habilidades adquiridas de forma natural por los animales
que son pequeños y ligeros.
Pero esto es sólo el comienzo de mi viaje en el mundo de lo pequeño.
Abajo, en la escala más pequeña, se hace posible vivir
dentro de la vida de los otros individuos, mundos dentro de mundos.
Pero, ¿cómo pueden lograrlo los animales pequeños?
Esta plantación de nuez de macadamia, a una hora de camino de Brisbane,
es el hogar de uno de los miembros más pequeños del reino animal.
Se trata de una especie de micro-himenópteros
conocida como Trichogramma.
Son básicamente unas avispas muy pequeñas y cuando digo pequeñas,
quiero decir pequeñas.
¿Puedes ver eso? Son como las motas de polvo.
Miden menos de la mitad un milímetro de largo,
pero cada una de estas es una avispa.
Tiene ojos compuestos, seis patas y alas.
Incluso tienen una pequeña banda en su abdomen.
Y están adaptadas con suma precisión a un nicho evolutivo específico.
Las avispas Trichogramma pueden ser pequeñas, pero son muy útiles.
Son parásitos naturales de una especie de plaga de insectos
llamada polilla barrenadora de la nuez que ataca a las nueces de macadamia.
Las micro avispas ponen sus huevos dentro de los huevos de las polillas,
matando las larvas de la polilla en desarrollo.
Lo que estamos viendo aquí es la superficie de la nuez de macadamia
y aquí hay un pequeño grupo de huevos de polilla y ahí
verás que la avispa está caminando sobre los huevos.
Están como calculando el tamaño para ver
si los huevos son adecuados para que sus huevos sean colocados en el interior.
Y si tenemos suerte, ahí lo tienes, mira eso...
Eso...
Aquí vamos.
Las avispas emergen sólo nueve después...
como adultos completamente desarrollados.
A esta escala, viven un mundo muy pegajoso,
dominado por intensas fuerzas intermoleculares.
Para ellos, incluso el aire es un fluido espeso a través de la cual
esencialmente nadan, usando las alas como paletas.
Increíblemente, estos pequeños animales pueden moverse a través de varios árboles,
buscando los huevos de la polilla.
Pero lo que me parece más extraordinario
es que hacen todo este operativo con...
un cerebro con una capacidad muy limitada.
Uno de los factores limitantes que determina el tamaño
mínimo de los insectos es el volumen de su sistema nervioso central.
O sea, la capacidad de procesamiento que puedes colocar dentro de sus cuerpos
y estas pequeñas avispas están más o menos a sus límites.
Tienen menos de 10.000 neuronas en todo su sistema nervioso.
Para ponerlo en perspectiva,
la mayoría de los insectos pequeños tienen 100 veces más, pero aún así
pueden presentar un comportamiento muy complejo.
Estas micro avispas existen en el límite del tamaño mínimo posible
para los animales pluricelulares.
Pero la escala de la vida en nuestro...
planeta se hace mucho, mucho más pequeña.
Las avispas son gigantes
comparadas con la vida en el límite de tamaño en la Tierra.
Los organismos más pequeños en nuestro planeta son también nuestros más antiguos
y más abundantes géneros de formas de vida.
Estas manchas extrañas y rocosas en las orillas del lago de Clifton,
justo al sur de Perth, son producidas por bacterias.
Estos montículos son llamados trombolitos,
a causa de su estructura coagulada,
y están acumuladas durante siglos
por colonias de células bacterianas microscópicas.
A pesar de estas colonias son raras, por la mayoría de las definiciones,
Las bacterias son la forma dominante de vida en nuestro planeta.
En todas las superficies de cada paisaje, encuentras bacterias.
De hecho, numéricamente hablando, hay más bacterias
viviendo sobre y dentro de mi cuerpo que células humanas.
Las bacterias vienen en muchas figuras y formas
y no son en realidad animales o plantas,
en lugar de estar en su propio y único reino taxonómico.
Comparadas con las células de las que estamos hechos,
las bacterias son estructuralmente mucho...
más simples y mucho, mucho más pequeñas.
Las bacterias son típicamente de alrededor de dos micras de tamaño.
Eso es dos millonésimas de un metro, lo cual es muy difícil de imaginar
pero eso significa que podrías meter alrededor de medio millón de ellas
en la cabeza de un alfiler, o viéndolo de otra forma,
si tomo una sola bacteria y la escaló hasta
el tamaño de esta moneda, entonces yo tendría 25 kilómetros de altura.
Los organismos de tipo bacteriano fueron la primera vida en la Tierra
y han dominado nuestro planeta desde entonces.
Excluyendo los virus, que por la mayoría de las definiciones no están vivos,
Las bacterias son las formas de vida libre más pequeñas que conocemos.
Pero, ¿finalmente qué pone el límite en el tamaño más pequeño de la vida?
La célula de vida tiene que ser lo suficientemente grande para alojar toda
la maquinaria molecular de la vida
y ese tamaño en última instancia depende de las leyes básicas de la Física.
Depende del tamaño de moléculas que
dependen del tamaño de los átomos
que dependen de las propiedades fundamentales del universo
como la intensidad de la fuerza del electromagnetismo
y la masa de un electrón.
Y cuando hagas esos cálculos, obtendrás que el tamaño mínimo
de un organismo de vida libre debe estar alrededor de 200 nanómetros
que es de alrededor de 200 mil millonésimas de un metro.
Y eso debería ser universal,
no sólo debe aplicarse a la vida en la Tierra
pero debiera aplicarse a cualquier vida basada en el carbono
en cualquier parte del universo
porque depende de las propiedades fundamentales del universo.
Desde la más pequeña bacteria hasta el árbol más grande,
es tu tamaño lo que determina cómo las leyes de la Física
rigen tu vida. La gravedad se impone a los grandes,
y la fuerza electromagnética rige el mundo de lo pequeño.
Pero las consecuencias de escala para la vida en la Tierra
se extienden más allá de dictar la relación
que tienes con el mundo que te rodea.
Tu tamaño también influye en cómo la energía misma fluye en tu cuerpo.
Estos son los murciélagos de cueva,
Una de las especies de murciélagos más raras en Australia.
Todas las noches, surgen por millares
de esta cueva, con el fin de alimentarse.
Cuando están bien desarrollados, estos murciélagos tienen sólo 5,5 cm de largo,
y pesan alrededor de 18 gramos.
Debido a su tamaño, se enfrentan una lucha constante por sobrevivir.
Estamos usando aquí una cámara térmica para ver los murciélagos,
y puedes ver que aparecen como rayas en el cielo.
Parecen tan brillantes como yo,
eso es porque tienen aproximadamente la misma temperatura que yo.
Son conocidos como endotermos,
animales que mantienen su temperatura corporal.
Y eso requiere un gran esfuerzo.
Estos murciélagos tienen que comer algo así como
tres cuartas partes de su propio peso corporal cada noche,
y una gran cantidad de esa energía va para mantener su temperatura.
Al igual que con todos los seres vivos,
los murciélagos comen para proporcionar energía que impulse su metabolismo.
Aunque, como nosotros,
tienen una temperatura corporal elevada cuando están activos,
conservar el calor es un desafío considerable, considerando su tamaño.
Los murciélagos pierden calor principalmente...
a través de la superficie de sus cuerpos.
Sin embargo, debido a las leyes simples que rigen la relación
entre el área de superficie de un cuerpo y su volumen,
ser pequeño crea un problema.
Así que, echemos un vistazo nuevamente a nuestros bloques,
pero esta vez para la superficie a volumen.
Aquí está un ser grande,
que está hecho de ocho bloques por lo que su volumen es de ocho unidades,
y su superficie es de 2 x 2 en cada lado, por lo que es 4,
multiplicado por las seis caras es 24.
Por lo tanto, la relación de superficie a volumen es de 24 a 8,
que es de 3:1.
Ahora, mira el ser más pequeño. Este es un bloque,
por lo que su volumen es una unidad.
Su superficie es de 1 a 1 x 1, seis veces, así que es 6.
Así, este tiene una relación de superficie a volumen de 6:1.
Por lo tanto, en la medida que vayas de lo grande a lo pequeño,
tu relación de superficie a volumen aumenta.
Los animales pequeños, como los murciélagos,
tienen una enorme superficie en comparación con su volumen.
Como resultado, ellos naturalmente pierden calor a un ritmo muy alto.
Para ayudar a compensar el costo de perder tanta energía en forma de calor,
los murciélagos se ven obligados a mantener un ritmo alto de metabolismo.
Respiran rápidamente, su pequeño corazón se acelera,
y tienen que comer una cantidad enorme.
Por lo tanto, el tamaño de un murciélago claramente afecta
la velocidad a la que vive su vida.
Justo al otro lado del mundo natural,
tu tamaño tiene un efecto profundo en tu ritmo metabólico,
en tu "velocidad de vida".
Para el roedor marsupial más pequeño de Australia,
incluso en reposo, su corazón se dispara al límite.
Para el demonio de Tasmania, del tamaño del zorro,
marca una ritmo mucho más lento.
Y luego estoy yo, viviendo la vida a unos lánguidos 60 latidos por minuto.
Viendo más allá de la frecuencia cardíaca,
tu tamaño influye en la cantidad de energía que necesitas consumir,
y el ritmo al que tienes que consumirla.
Los cuerpos más grandes tienen más células que alimentar.
Por lo tanto, se podría esperar que la cantidad total de energía necesitada
sube al mismo ritmo de cualquier incremento en tamaño.
Pero eso no es lo que sucede.
Si se representa la cantidad de energía que un animal usa en función de su masa,
para una amplia gama de tamaños, desde animales tan pequeños como las moscas,
y aún más pequeños, hasta llegar a las ballenas,
entonces de verdad obtienes una línea recta, pero la pendiente
es menor que uno. Por lo tanto, eso implica que gramo por gramo,
los animales grandes utilizan menos energía que los animales pequeños.
Esta relación entre metabolismo y tamaño
afecta significativamente la cantidad de alimento
que los animales más grandes tienen consumir para mantenerse vivos.
Ahora bien, si mi ritmo metabólico se escalara 1:1 con el de un ratón,
entonces yo tendría que comer cerca de cuatro kilos de comida al día.
En mi lenguaje, eso es alrededor de 67.000 kilojulios de energía,
que más coloquialmente es de 16.000 calorías.
Eso es ocho veces la cantidad que llevo en
promedio sobre una base diaria.
Cada una de las células en mi cuerpo requiere menos energía
que las células equivalentes en un mamífero de menor tamaño.
La razón por la cual esto es así no es completamente conocida.
Tampoco está claro si esta regla de la naturaleza
da una ventaja a los seres grandes,
o es en realidad una restricción puesta en los animales más grandes.
Tomemos la relación entre
la superficie de un animal y su volumen.
Los animales grandes tienen una menor superficie en proporción a su volumen
que los animales pequeños, y eso significa que su ritmo de pérdida de calor
es mucho más pequeño.
Y eso quiere decir que ahí hay una oportunidad para los animales grandes.
No tienen que comer tanto alimento para permanecer calientes,
y por lo tanto pueden permitirse un ritmo metabólico menor.
Ahora bien, esto ayuda a explicar la vida de las grandes
endotermos de sangre caliente, como las aves y los mamíferos,
pero no se mantiene igual para los grandes ectotermos,
los gigantes de sangre fría.
Ahora, hay otra teoría que dice que en realidad no fue
una oportunidad evolutiva
que los animales grandes descendieran su ritmo metabólico.
Fue forzado en ellos. Fue una restricción, si así lo deseas.
Los capilares, la red de suministro a las células,
ramificaciones, en cierto sentido, a las que se les vuelve más complicado
conseguir oxígeno y nutrientes a las células en un animal grande
respecto de un animal pequeño.
Por lo tanto, esas células deben funcionar a un ritmo menor.
Deben tener un ritmo metabólico más bajo.
O simplemente resultaría que te harías más grande,
entonces mucha de tu masa es absorbida por el material que te sostiene,
y las estructuras de soporte, como los huesos, son relativamente inertes.
Ellos no utilizan mucha energía.
Pero cualquiera que sea la razón, sin duda es cierto
que la única manera para que los animales grandes puedan existir en el planeta Tierra
es operando a un ritmo metabólico reducido.
Si este no fuera el caso,
el tamaño máximo de un endotermo de sangre caliente como yo o como tú
sería cercano al de una cabra.
Y los animales de sangre fría, o ectotermos como los dinosaurios,
sólo podrían crecer como un poni.
Para cualquiera más grande, los gigantes simplemente se sobrecalentarían.
Ahora, hay una última consecuencia de todas estas leyes a escala
que sospecho te interesará más que cualquier otra cosa,
y es esta, hay una fuerte correlación
entre el ritmo metabólico celular efectivo de un animal
y su expectativa de vida. En otras palabras,
a medida que las cosas son más grandes, tienden a vivir más tiempo.
Para explorar esta conexión entre el tamaño y la longevidad,
He dejado atrás tierra firme.
Para mi destino final,
He llegado a una de las fronteras más remotas de Australia.
Denominada Isla de Navidad cuando fue divisada en la Navidad de 1643,
este islote aislado de roca en el Océano Índico es una tierra de cangrejos.
Cangrejo Rojo de la Isla de Navidad Gecarcoidea natalis
Cangrejo de Pinza Pequeña Geograpsus grayi
Cangrejo Rojo Ermitaño Coenobita perlatus
Y en medio de ellos se esconde un gigante, maravilla del mundo natural.
Este es un cangrejo ladrón de la isla de Navidad,
el cangrejo de tierra más grande de cualquier lugar en el planeta.
Estos seres pueden crecer alrededor de 50 centímetros de longitud,
pueden llegar a pesar más de cuatro kilos,
y están sumamente adaptados como a un adulto a la vida en la tierra.
Incluso pueden trepar a los árboles.
A través de los años, los cangrejos han llegado a estar
bien adaptados a la convivencia humana.
Estos seres se llaman cangrejos ladrones
debido a que tienen una reputación por su curiosidad y por el robo de cosas,
nada de eso puede abrirse.
Robarán comida y cámaras si tienen la mínima oportunidad.
Estos gigantes viven de una dieta de semillas y frutas,
y ocasionalmente de otros cangrejos pequeños.
Sus tenazas grandes y poderosas indican
que también pueden rasgar para abrir cocos caídos.
¡Son realmente un animal amenazante, en realidad, para ser un cangrejo!
Lo que es maravilloso de estos cangrejos
es que viven a través de una gama de escalas.
En diferentes momentos de sus vidas,
tienen una relación completamente diferente
con el mundo que les rodea, simplemente desde su tamaño.
A lo largo de sus vidas, los cangrejos...
ladrones adoptan muchas formas diferentes.
Comienzan su vida como larvas pequeñas,
arrastradas por las corrientes oceánicas, y a medida que crecen,
algunos de ellos se dejan llevar hasta las playas de la Isla de Navidad,
donde encuentran una caparazón, porque son, de hecho, cangrejos ermitaños.
Viven en el interior de su su caparazón por un tiempo,
continúan creciendo, y, finalmente, como adultos,
vagan por los bosques como este amigo aquí.
Así que estos cangrejos, durante ese tiempo...
de vida, habitan muchos mundos diferentes.
En tierra, los adultos continúan creciendo
y ahora tienen que mantener su peso contra la gravedad.
Comparados con los cangrejos más pequeños zumbando alrededor,
estos gigantes se mueven mucho más lentamente,
pero también viven mucho más tiempo.
De todas las especies de cangrejos de tierra aquí en la Isla de Navidad,
los cangrejos ladrones no son sólo los más grandes,
también son los más longevos.
Así que este chico aquí es probablemente casi tan viejo como yo,
y él podría vivir hasta 60, 70, incluso 80 años de edad.
Debido sobre todo al tamaño del cuerpo del cangrejo ladrón,
sus células individuales utilizan menos energía
y funcionan a un ritmo más lento
que las células de sus primos mucho más pequeños y de menor duración de vida.
El ritmo de la vida es más lento para los cangrejos ladrones,
y es esto lo que se piensa que les permiten
vivir hasta una edad muy avanzada.
Tu tamaño influye en todos los aspectos de tu vida...
De la forma en que fuiste hecho...
a la forma en que te mueves...
e incluso cuánto vivas.
Tu tamaño determina cómo interactúas con...
las leyes universales de la naturaleza.
Así que hay un tamaño mínimo,
que se establece en última instancia por el tamaño de los átomos y las moléculas,
los ladrillos fundamentales del universo.
Y hay un tamaño máximo que, por supuesto en la tierra,
se establece por el tamaño y la masa de nuestro planeta,
porque su gravedad es la que limita el surgimiento de gigantes.
Pero dentro de esas limitaciones, la evolución ha conspirado para producir
una amplia gama de tamaños para animales y plantas,
cada uno maravillosamente adaptado para explotar los nichos disponibles para ellos.
Tu tamaño influye tu forma y construcción.
Determina cómo experimentas el mundo,
y en última instancia, cuánto tiempo tienes para disfrutarlo.
Traducción: camelcigar.