المترجم: Hussain Laghabiالمدقّق: Muhammad Samir في 1977 قام عالم الفيزياء “إدوارد برسيل” بحساب ما إذا دفعت جرثوماً و تركته سيتوقف بعد جزء من مليون من الثانية خلال هذه المُدة،سيتحرك مسافة أقل من عرض ذرة واحدة و ينطبق نفس الأمر على الحيوان المنويو الأجسام الدقيقة الأخرى و ذلك بسبب صغر حجمها الشديد هذه الكائنات الصغيرة تسكن عالماً غريباً عنا حيث يعتبر الانتقال مسافة بوصة من الماءمسعى مستحيل .

لكن لماذا يعني الحجم كثيرا بالنسبة للسباح؟ ما الذي يجعل عالمالحيوان المنوي مختلف تماماً عن عالم الحوت العنبر؟(يشبه الحيوان المنوي) لاكتشاف ذلك،نحتاج للغوص في فيزياء السوائل إليك طريقة للتفكير في الأمر. تخيل أنك تسبح في حوض سباحة. أنت و الباقي جزيئات من ماء تفوقك جزيئات الماء عدداً ألف تريليون تريليون مقابل واحد لذا، دفعها بجسمك العملاق أمرٌ سهل .

لكن إن كنت صغيراً جداً، و لنقل أنك بحجم جزييء الماء فجأةً يصبح الأمر مثل السباحة في حوض من بشر فبدلاً من السباحة في جزيئات صغيرة، يصبح الآن كل جزييء ماء مثل شخصاً أخر عليك إبعاده لتصل إلى أي مكان في عام 1883،قام الفيزيائي أزبورن رينولدز .

بإكتشاف رقم واحد بسيط يمكنه التنبؤ بسلوك السائل. يدعى رقم رينولدز و يعتمد على خصائص بسيطة مثل حجم السبَّاح، و سرعته، وكثافة السائل، و لزوجة السائل. ويعني هذا أن الكائنات ذات الأحجامالمختلفة جداً تعيش في عوالم مختلفة إلى حد كبير. فمثلاً، بسبب حجمه الكبير .

يعيش حوت العنبر في عالملديه رقم رينولدز كبير إذا حرك ذيله مرة، يمكنه الإندفاع لمسافات كبيرة في حين أن الحيوان المنوي يعيش في عالم له رقم رينولدز منخفض. إذا توقف الحيوان المنوي عن تحريك ذيله, لن يتحرك مقدار ذرة . و لتصور ماذا يعني كونك حيوان منوي، تحتاج أن تأقلم نفسك لرقم رينولدز الخاص به. تصور نفسك في حوض من سائل سكريو يداك تتحركان .

بقدر بطء حركة عقرب الدقائق في الساعة و ستحصل على فكرة جيدةعما يواجه الحيوان المنوي. إذاً, كيف تستطيع الأجسام الدقيقةالوصول إلى أي مكان؟ حسناً,معظمها لا يكلف نفسهعناء السباحة مطلقاً يقومون فقط بالسماح بتزويدهم بالغذاء نوعاً ما, هذا يشبه بقرة كسولة تنتظر العشب قرب فمها لينمو مجدداً لكن العديد من الأجسام الدقيقةبالفعل تسبح حيث تتكون هذه التكيفات غير المعقولة .

إحدى الخدع التي تستخدمهاهي تغيير شكل أهدابها من خلال ثني أهدابها بمهارة لخلق قوة تزداد باتجاه الدفع،وتقل باتجاه الرجوع وحيدات الخلية كالبرامسيوم تمكنت من شق طريقهاخلال جزيئات الماء المكتظة لكن هناك طرق أكثر ابتكارًا لدى البكتيريا والحيوان المنوي فبدلا من تحريك أذيالها ذهاباً وإياباً بل تديرها حلزونيا، كفتاحة الزجاجة .

كما تحول فتاحة الزجاجةالحركة الحلزونية إلى حركة باتجاه الامام هذاه المخلوقات الصغيرةتُدير أذيالها الحلزونية لتدفع بنفسها إلى الأمام في عالم يبدو فيه الماء بكثافة الملبن. استراتيجيات أخرى تبدوا أكثر غرابة أنواع من البكتيريا تتبنى أسلوب (بات مان) تستخدم خطافات لسحب نفسها قدما ً وقد تستخدمها كمقلاع، يقذفها إلى الأمام .

أخرى تتبنى الهندسة الكيميائية لا تعيش جرثومة المعدة H. pylori إلا في بيئة حامضيةذات مخاط غروي. كما هو الحال في المعدة تفرز مادة كيميائية، تميع المخاط حولها لتنزلق عليه بكل سهولة لاعجب حقا، أن تكون تلك الجرثومةمسؤولة عن قرحة المعدة أيضا. لذا إذا أمعنت النظر في أجسامناوالعالم المحيط بنا سترى العديد من المخلوقات الدقيقة .

التي تبتكر حلول مذهلة للتنقل خلال هذة الأوساط اللزجة ولولا تلك التكيفات،لما وجدت البكتيريا مضيفها ولم يصل الحيوان المنوي إلى البويضة قد يعني هذا، أنك لن تصاب أبدا بقرحة المعدة لكنك أيضا،لن تولد في المقام الأول (فرقعة)
——————————————-
View full lesson: http://ed.ted.com/lessons/human-sperm-vs-the-sperm-whale-aatish-bhatia Traveling is extremely arduous for microscopic sperm — think of a human trying to swim in a pool made of…other humans. We can compare the journey of a sperm to that of a sperm whale by calculating the Reynolds number, a prediction of how fluid will behave, often fluctuating due to size of the swimmer. Aatish Bhatia explores the great (albeit tiny) sperm’s journey. Lesson by Aatish Bhatia, animation by Brad Purnell.