如何用科学让大象爆炸

#科普08:04294

众译鸣谢

原文字幕:原文字幕由译学馆搜集制作完成

译文字幕:ccz于2018.01.21制作完成

审核过程:4

字幕详情

让我们将大象缩小至一只老鼠大小
将老鼠扩大到大象的体型
本视频中 我们来看看会发生什么
首先小象蹒跚前行 然后倒地而死
这只小象在几分钟内遍体生寒 冻死过去
而此刻我们的大老鼠看起来不太舒服
然后它竟然爆炸了
热鼠汁溅得到处都是
这是为什么?
因为尺寸
我们尺寸相当时 身体运作最高效
反之 则会死得很惨
但是究竟是为什么
为什么老鼠会炸
如果我们努力一下 是不是也能炸了大象
地球上生命的基本单位是细胞
细胞有不同的尺寸
但所有物种的细胞尺寸大体上相似
蓝鲸的细胞并不比蜂鸟大
但蓝鲸的细胞数量相对较多
细胞需要做许多事来维持生存
而这需要能量来完成
为此
动物细胞把食物和氧气转为可用的化学能
这一切都发生在线粒体里
即细胞的动力室
它们就像小煤炉 输出
它是细胞维持生命活动所需能量的来源
就像引擎一样 线粒体工作时会发热
在人类的皮肤细胞中 线粒体竟高达50摄氏度
我们的某些细胞内含有高达2,000个线粒体
它们将热量散发给细胞
所以 存活状态下的细胞能产生巨大的热量
所以拥有的细胞越多 身体内产生的总热量也越高
如果体内的热量无法散出去
我们就会被体内热量蒸煮而死
但是散发热量对体型大的动物来说是个麻烦
因为随着体型增大 生物的身体会发生变化
所以动物有重要的三大法宝:
体长 表面即皮肤
体内的器官 骨骼
还有希望和梦想
不难理解的是
当物体变大时
其内部的增长要快于外部
比如说一个肉立方体
如果其棱长加倍
则其表面积和体积并非为原来的两倍
因为 表面积是原来的4倍
体积是原来的8倍
这就是正立方体定律
它困扰了自然界亿万年
那么为什么体型对动物来说是个问题呢?
因为热量仅能通过物体表面散发出来
所以如果我们将老鼠变得和大象一样大
或者将其扩大60倍
那么它用来散发热量的表面积就是原来的3,600倍
而它的体积则是原来的216,000倍
它体内增加了数以万亿计的能产生热量的
热腾腾的线粒体
内部过载 皮肤不够用
可怜的老鼠会死得很惨 死得很快
但巨大如象的生物却存活下来
那么象是如何处理热量的呢?
首先 它们的进化状态
使其更容易除掉能量
比如说扁平大耳朵
耳朵的表面积足以散发一定的热量
但这还不够
生物的构造确实非常讲究
大象细胞的活跃度远低于老鼠
动物越大 其细胞活跃度越低
如果我们以新陈代谢速度来划分动物
并将他们做一下比较 结果就显而易见了
虽然没有100%的准确度
但这方法确实很赞
大象庞大的肉体中充满了
数以万亿的“小煤炉”
而小煤炉的产生的热量
恰能维持其生理活动
却不会让大象热到上火
大象的整个新陈代谢都很缓慢
一切都平稳而恰到好处
而体型小的动物则并非如此
如果你很小 你有很多表面积
却体积不够
你就没有很多“细胞烤炉”
体内产生的热量就会散发得很快
所以微型哺乳动物想了一个极端的办法
以地球上最小的哺乳动物小臭鼩为例
这个鼹鼠类物种体型近于刺猬 大于老鼠
体长4厘米
仅重1.8克 曲别针这么重
简直小得荒谬
总之它的体温会骤降
所以它的细胞必须超速活动来维持体温
它的小烤炉拥有超大容量
它的心跳速度为1200次/分钟
呼吸速度高达800次/分钟
这使它极其需要能量
所以小臭鼩得不断吃东西
只要有4个小时不吃东西 它就会饿死
非洲大象的日摄食量
大概是它体重的4%
而小臭鼩每日需要摄入它体重2倍的食量
才能存活下去
想象一下每天吃2,000个巨无霸是什么概念吧
不到一分钟就得吃完一个啊
一开始还没事 后来就撑得受不了
也就是说 1立方厘米小臭鼩的食量
是1立方厘米大象的食量的40倍
如果大象的细胞突然变得
和小臭鼩的细胞一样活跃
那细胞的热量将会飙升
而大象体内的所有液体会突然沸腾
然后大象会以一种让你永生难忘的方式爆炸
四周都是热气腾腾的大象残骸
现实生活中 爆炸发生前一刻
细胞的蛋白质构成可能会变质
并停止产生热量
但是肉体爆炸则有趣得多
大象爆炸后不会成为一大块热烘烘的黏性物
不管怎样 世界之大 新陈代谢的速度处处不同
甚至存在于我们没想到的对象 比如孕妇
子宫里的胎儿和母体行为一致
就像母亲的一部分一样
母亲和胎儿的细胞有相同的新陈代谢速度
她们的器官有相同的生命速率
此时胎儿确实是大整体的一部分 而非独立的个体
直到胎儿出生
胎儿出生那一刻 开关被开启
其生命体征立即加速
胎儿出生36小时后
和等体型的哺乳动物细胞活动速率相同
就在数小时的时间内
婴儿逐渐从器官过渡成个体
但无论体型大小 哺乳动物有一个相似之处:
心跳
哺乳动物一生的心跳往往存在数量上的相似
通常为10亿次
所以尽管小臭鼩和大象差别很大
但它们一生的心跳次数很相似
他们的生命速率既相反 又存在某种程度上的相同
本视频中关于大象爆炸 理由并不充分
所以大象会爆炸这个结论纯属虚构
顺便回答一下大家提问最多的一个问题:
我们是如何制作动画视频的
答案是 使用Adobe After Effects软件并坚持训练
但与其直接告诉你我们最爱的在线教程软件
我们想做一个Skillshare教程
如果你对动画制作不甚了解
我们会解释如何制作动画场景
请登录Skillshare在线学习社区
那里的课程超过18,000节
内容涉及写作 动画 视频剪辑
高级会员身份会为你开启无限制的高质量课程
给你专业指导
这样你就能提高技巧 借机好好发挥
做自己真正喜欢的作品
该软件也相当实惠
年度订阅平均下来每月不到10美元
但为了感谢广大观众
我们为前1,000人提供
两个月的免费试用
如果你想学习动画编辑
请来这里
目前 科普动画创意设计网已有12,017位订阅者
祝大家节日快乐
以下内容有剧透 , 请注意打开姿势

精彩推荐

  • 什么是麻疹 - 到底要不要接种疫苗?

    05:33225

  • 什么是聚变能?是未来还是失败?

    06:15110

  • 地球其实是监狱,我们如何逃离

    06:56162

  • 上瘾这件事你知道的都是错的

    05:41484

  • 量子计算机 - 人类科技的极限

    07:16403

  • 核能解释第一集:核能原理

    05:17333

  • 史前究竟有什么发生?人类起源

    10:05209

  • 究竟什么是暗物质和暗能量?

    06:20830

更多视频, 请移步译学馆APP欣赏  GET APP