Почему человек не может быть размером с бактерию?

Или даже с инфузорию. Их размер примерно 1 и 200 микрометров, соответственно.

На эти вопросы я бы выделил две группы ответов: ожидаемых биологических и неожиданных физических. Может быть, правда, физики наоборот их назовут, но вопрос скорее биологический, так что оставим как есть, и начнём с простого.

Первое, что приходит в голову, это то, что человеку нужен сложный мозг, много нейронов, которые просто не влезут в размер бактерии или инфузории. Даже в муравья не влезет.

Нам необходимы миллиарды нейронов в головном мозге, чтобы думать и чувствовать. Но можно ли их уменьшить, ведь нейроны весьма крупные клетки, что будет, если их сделать размером с бактерии?

Размер тела нейрона весьма основательный, что если его уменьшить, сделать тоньше многочисленные отростки? Представляете, сделать наш мозг более компактным, размером со спичечную головку, но с сохранением всех функций? Теоретически, я думаю, это возможно, но всё равно получится сильно больше инфузории и бактерии.

При этом есть ещё одна проблема, чисто физическое ограничение, связанное с рецепторной функцией.

Чем меньше у нас будут все органы, тем меньшее воздействие мы будет ощущать. Представьте, что мы уменьшили человека до размера инфузории, с 2м роста до 200 мкм, то есть всего в 10 тыс раз (10^4). Для превращения в бактерию нужно уменьшить в миллион раз (10^6) — и это только в высоту, объём уменьшится в… 10^18 раз. Но вернёмся к человеку-инфузории, который будет иметь вес в 10^12 раз меньше, чем обычный человек, то есть не 80 кг, а 80 пг или 8х10^-8 грамма. Сколько это? Нуууу… совсем ничего, хотя атом весит значительно меньше, конечно же: атом водорода имеет массу около 1,67⋅10^−24 г, то есть наш человек-инфузория будет состоять из бесчисленного количества атомов, как и обычная инфузория. Это так, к сведению.

Так вот представьте, какого размера будут глаза, уши, чувствительные нервные окончания. Они будут таковыми, что будут ощущать воздействие каждого атома, каждой молекулы. Нужно ли это? Вспомните о броуновском движении: молекулы и атомы постоянно хаотично движутся и постоянно стукаются о всё вокруг, то есть наши органы чувств будут постоянно полны сигналов, которые будут просто шумом, но таким сильным шумом, что за ним мы не сможем почувствовать ничего другого. Да и не будет ничего другого на этом размерном уровне.

У бактерий есть большие сложности с передвижением, им мешает и густота, плотность воды, которую мы, великаны, не замечаем, а также те самые случайные флуктуации, которые могут их носить туда сюда. Вы так же бы хотели?

Величина нашего тела позволяет нам уйти от этих хаотичных, случайных процессов в сторону закономерных событий. Ведь если мы возьмём физические формулы, например, диффузии, то они работают только в больших системах, когда речь идёт о большом количестве атомов, которые в среднем, статистически двигаются так, как описано в формуле. Каждый отдельный атом или молекула двигаются совсем не так, но это не важно, если речь идёт о миллиардах атомов. В маленьких системах, типа человека-бактерии, отдельные случайные движения уже имеют значение.

А представьте как эти случайные колебания будут влиять на центральную нервную систему уменьшенного человека, на его головной мозг? Импульсы в крошечных нейронах смогут возникать спонтанно, без реальной причины, просто в силу случайных процессов на микроуровне. Вы такой сидите и вдруг дёрнули ногой и сломали её — просто случайно появился сигнал в моторном нейроне и бедренная мышца очень сильно сократилась. Галлюцинации не будут редкостью.

Итог: нельзя существенно уменьшить человека и любую систему, которая хорошо воспринимает окружающую действительность.

P.S. Спасибо Шрёденгеру за интересный и неожиданный подход к биологическим и общенаучным вопросам.

 

22.02.2019

Добавить комментарий

Войти с помощью: