Quai è il più grande organismo unicellulare? - Murry Gans

Per vedere la lezione completa: http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-biggest-single-celled-organism-murry-gans

L'elefante è un animale dalle proporzioni mastodontiche; tuttavia, deve la sua grandezza a più di 1000 trilioni di cellule microscopiche. Dal lato degli esseri microscopici, ci sono probabilmente milioni di specie unicellulari, anche se sono pochissime quelle che possiamo vedere a occhio nudo. Perché? Perché non abbiamo elefanti unicellulari? O balenottere azzurre? O orsi bruni? Murry Gans ce lo spiega.

Lezione di Murry Gans, animazione di Zedem Media.

L'elefante è una creatura
dalle dimensioni epiche,

eppure deve la sua grandezza a più
di 1000 trilioni di cellule microscopiche;

mentre dal lato dell'estremamente piccolo,

ci sono probabilmente milioni
di specie unicellulari,

ma ne esistono molto poche
che possiamo vedere a occhio nudo.

Perché?

Perché non ci sono elefanti unicellulari,

o balenottere azzurre,

o orsi bruni?

Per scoprirlo dobbiamo scrutare
nelle viscere delle cellule.

Qui è dove accade la maggior parte
delle funzioni della cellula,

racchiuse da una membrana cellulare

che agisce da porta d'accesso
per entrare e uscire dalla cellula.

Qualsiasi risorsa la cellula
debba consumare,

o scarto debba espellere,

deve innanzitutto passare
attraverso questa membrana.

Ma in quest'architettura
c'è un'anomalia biologica.

La superficie e il volume della cellula
non crescono allo stesso modo.

Esistono cellule di varie forme,

ma se le pensiamo come cubi
il calcolo sarà più facile.

Un cubo ha sei facce.

Queste rappresentano
la membrana cellulare,

e costituiscono la sua superficie totale.

Un cubo di un micrometro di lato,

cioè un milionesimo di metro,

avrà una superficie totale
di sei micrometri quadrati.

E il suo volume sarà
di un micrometro cubo.

Questo ci dà sei unità
di area di superficie

per ogni singola unità di volume,

un rapporto di sei a uno.

Ma le cose cambiano moltissimo se
prendiamo un cubo dieci volte più grande,

di dieci micrometri di lato.

Questa cellula avrà una superficie
di 600 micrometri quadri

e un volume di mille micrometri cubi,

un rapporto di solo 0,6 a uno.

È meno di un'unità di superficie
per ogni unità di volume.

Se il cubo cresce, il volume aumenta
molto più velocemente della superficie.

La parte interna finirà per
superare la membrana,

lasciando troppo poca superficie

per uno scambio veloce
dentro e fuori dalla cellula.

Una cellula enorme s'intaserebbe
di rifiuti fino a morire e disintegrarsi.

C'è un altro vantaggio nell'avere
un gran numero di cellule più piccole.

Non è una tragedia se ne viene
punta, infettata o distrutta una.

Ora, ci sono cellule
eccezionalmente grandi

che si sono adattate
per imbrogliare il sistema,

come la cellula più lunga del corpo,

un neurone che si estende
dalla base della spina dorsale al piede.

Per compensare la sua lunghezza,
è davvero sottile,

solo pochi micrometri di diametro.

Un altro esempio si può trovare
nell'intestino tenue,

dove le strutture dette villi
si ripiegano in piccole dita.

Ogni villo è formato da cellule
con membrane ripetutamente ripiegate

che hanno piccole protuberanze dette
microvilli per aumentarne la superficie.

E gli organismi unicellulari?

La Caulerpa taxifolia, un'alga verde
che può raggiungere i 30 cm di lunghezza.

Si pensa sia l'organismo unicellulare
più grande al mondo

grazie ai suoi espedienti biologici unici.

La sua superficie è migliorata
da una struttura ramificata.

Usa la fotosintesi per sintetizzare
le molecole del suo cibo

ed è cenocitica.

Significa che è una singola cellula
con molti nuclei,

come se fosse un organismo multicellulare
ma senza divisioni tra le cellule.

Ma anche gli organismi unicellulari
più grandi hanno dei limiti,

e nessuno diventa lontanamente grande
come un elefante, una balena o un orso.

Dentro ogni grande creatura
ci sono trilioni di minuscole cellule

perfettamente adatte nella loro piccolezza

per continuare a far risuonare
i passi pesanti dei giganti della terra.