우리는 스스로를 도울 수 없습니다. 우리는 큰 일에 미쳤습니다. 우리는 세계 최대의 "가장 큰"소총 (33.3 피트 길이; 미시간 주 Ishpeming), 하이힐 신발 (키가 6.1 피트; 뉴욕시) 또는 꼬기 공 (780 만 피트가 풀리기; 캔자스 주 Cawker City)을보기 위해 몇 마일을 모험 할 것입니다.
.그리고 무엇을 위해? 스펙터클은 제쳐두고, 가장 큰 것들이 거의 의미가 없습니다. 가장 큰 프라이팬으로 맛있는 계란을 볶거나 가장 큰 드라이버로 나사를 운전하는 것이 더 어렵고 쉽지 않습니다.
본질적으로, 크기는 종종 비용과 함께 제공됩니다.
가장 큰 요소는 가장 짧은 수명 입니다
화학 세계에서 스케일은 정체성을 정의합니다. 원자의 핵에 양성자를 추가하면 완전히 새로운 요소가 나타납니다. 그러나 매우 무거운 요소의 경우, 매우 큰 원자 수는 매우 열광적 인 존재를 의미합니다. 너무 많은 양성자를 함께 포장하면 원자를 전혀 만드는 것이 불가능하다는 것을 알게 될 것입니다.
.우라늄 (92)을 넘어서, 긍정적으로 충전 된 양성자 (쿨롱 힘)를 격퇴하는 힘은 그들을 함께 결합하는 힘 (핵 힘)을 초과하기 시작합니다. 따라서 요소가 무거워지면 점점 더 불안정 해집니다. 이것은 (누구나 아는 한) 우라늄보다 큰 요소가 자연스럽게 발생하지 않는 이유를 설명한다고 GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research와 독일의 Johannes Gutenberg University Mainz의 핵 화학자 인 Christoph Duellmann은 말합니다.
과학자들은 입자 가속기에서 원자 핵을 함께 부수어 인위적으로 더 무거운 요소를 만들었습니다. (Duellmann과 그의 동료들은 미지급 원소 (요소 117)의 존재를 확인했다.) 그러나이 원자들은 수명이 짧다. 우라늄의 가장 풍부한 동위 원소는 45 억 년의 반감기를 가지고 있지만, 동위 원소의 동위 원소 (99)는 472 일에 반감기 를가집니다. 가장 무거운 요소 인 Unoctium (118)은 1 밀리 초 미만으로 지속됩니다.
Duellmann은 약 170 개의 양성자 이상의 이론적 요소가 1 백 2 초 미만의 반감기를 가질 것이라고 추측합니다. 전자 쉘을 만드는 데 걸리는 시간입니다. "따라서 원자는 없다"고 그는 말한다.
가장 큰 게놈은 가장 느리게 적응하는 데 가장 느립니다
단일 인간 세포 (모든 32 억 기본베이스 쌍)에서 DNA를 풀면 2 미터가 늘어납니다. 그러나 그 길이는 과학에 알려진 가장 큰 게놈 옆에서 그렇게 인상적이지 않을 것입니다. 이 150 억 개의 베이어 쌍 분자는 백화 된 일본 캐노피 플랜트에 속합니다. 파리 japonica .
게놈 크기는 종에 따라 크게 다르며, 일부 유기체가 다른 유기체보다 더 큰 게놈을 진화시키는 이유는 신비입니다. 캐나다의 Guelph University의 진화 생물 학자 T. Ryan Gregory는“게놈 크기와 유기체 복잡성 사이에는 아무런 관계가 없습니다. "인간보다 5 배 더 많은 DNA가있는 메뚜기가 있습니다." 일부 싱글 셀로 셀 수있는 원생원조차 우리보다 훨씬 큰 게놈을 가지고 있습니다.
이러한 큰 게놈은 재생산 중 또는 자손이 부모의 염색체 세트를 물려받을 때 비 코딩 또는 "정크"를 축적하여 자랍니다. 폴리 플로이드로 알려진 후자의 상태는 식물들 사이에서 흔하며, 왜 자연에서 가장 큰 게놈이 있는지 설명 할 수 있습니다. 대부분의 동물 게놈은 50 억 기초 쌍보다 작습니다. 한편, 꽃 피는 식물의 게놈은 평균 약 60 억 기초 쌍, 비 꽃 식물의 평균은 약 180 억입니다.
영국 왕립 식물원의 식물 유전학자인 킬리아 리치 (Ilia Leitch)는 빅 게놈이 큰 단점이 있다고 말했다. 2010 년의 게놈. 더 큰 게놈은 복사하는 데 시간이 오래 걸리고 유기체의 성장률, 재생산 및 궁극적으로 적응 속도가 느려집니다. 예를 들어, 아라비돕시스 약 1 억 3 천 5 백만 염기 쌍의 게놈을 가진 종 (겨자 식물의 작은 친척)은 생식 세포 분열이 약 33 시간이 걸립니다. 파리 japonica 에서 , Leitch 추정에 따르면,이 과정은 6 주에서 8 주가 소요됩니다.
더 큰 게놈은 또한 모든 유전자 물질을 유지하기 위해 더 큰 세포를 필요로한다. 크기 차이는 미미하지만 세포 과정에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어 동물에서 더 큰 혈액 세포는 산소 전달에 덜 효율적입니다. 그렇기 때문에 조류와 박쥐와 같은 신진 대사가 높은 동물은 특히 작은 게놈을 가진 경향이 있다고 Gregory는 말합니다.
가장 큰 뇌는 가장 똑똑하지 않습니다
정자 고래 뇌는 3 파운드보다 약 6 배 더 큰 20 파운드의 크기 차트에 1 위를 차지합니다. 그리고 그것은 질량과 관련하여 한계에 관한 것입니다. 체중이 혈류를 자르기 시작하기 때문에 두뇌는 훨씬 더 커질 수 없습니다.
비 프라임의 경우,이 크기의 천장은 또한 지능에 대한 캡을 넣습니다. 뉴런의 수와 신경 연결이 더 높은 뇌 기능을 담당하는 뇌 피질에 포장 할 수 있기 때문입니다. 리우데 자네이루 연방 대학의 신경 과학자 인 수 자나 헤르쿨라노-후젤 (Suzana Herculano-Houzel)이 이끄는 연구에 따르면, 비 프레임 뇌는 더 큰 개별 뉴런을 갖는 경향이있어 크기의 이점을 줄입니다. 예를 들어, 뇌 마우스 뉴런의 평균 질량은 그램의 약 80 억 분의 1이지만, 동등한 코끼리 뉴런의 무게는 약 181 억 분의 그램입니다.
그러나 영장류에서 진화는 이러한 추세를 막았다. Herculano-Houzel은“쥐와 토끼 사이에 약 300 억의 그램의 무게가있는 작은 뉴런을 수용함으로써, 영장류 피질은 더 작은 공간으로 더 많은 뉴런을 깎을 수 있습니다. 인간 뇌 피질은 다른 동물보다 약 160 억 개의 뉴런을 가지고 있습니다. 이에 비해 코끼리의 뇌 피질은 인간보다 두 배나 방대하지만 뉴런의 3 분의 1에 불과합니다.
세계에서 가장 큰 유기체는 불임이되고 있습니다
6,600 톤의 질량에 의한 가장 큰 살아있는 유기체는 바다의 레비아탄, 푸른 고래보다 약 33 배 더 크며 우뚝 솟은 땅 거인 인 세쿼이아보다 약 3 배 더 큽니다. The Trambling Giant로도 알려진 Pando는 수만 년에 걸쳐 유타에서 천천히 퍼진 단일 퀘이킹 아스펜의 유 전적으로 동일한 식민지입니다. 47,000 개의 트렁크는 새로운 클론을 돋보이게하는 일반적인 루트 시스템을 공유합니다.
콜로라도 볼더 (University of Colorado Boulder)의 생태 학자이자 진화 생물 학자 인 마이클 그랜트 (Michael Grant)는이 성장 체계를 통해 팬더는 일반적으로 물을 들어 올리는 능력을 포함하여 단일 줄기 식물의 크기를 제한하는 요인을 피할 수있게 해줍니다. 이론적으로 판도는 무기한으로 계속 성장할 수있었습니다. 그리고 지금까지, 그것은 적절한 양의 산불, 진흙 슬라이드 및 눈사태로 번성하여 더 큰 경쟁자를 막았습니다.
그러나 판도는 시간의 황폐화에 면역이되지 않으며, 큰 시대 (크기가 큰 크기를 가능하게하는 큰 나이)는 아킬레스의 발 뒤꿈치가 될 수 있습니다. DNA 연구에 따르면 아스펜 콜로니는 나이가 들어감에 따라 유전자 돌연변이가 축적되어 꽃가루 생산을 손상시킵니다. 꽃가루가 없으면 식민지는 성적으로 번식하여 유전자 풀의 다양성을 줄이고 질병이나 기후 변화에 덜 강력하게 만듭니다.
가장 큰 은하계는 별을 더 적고 적은 별입니다
수백 억 개의 별이있는 은하수는 우주에서 가장 큰 은하 인 IC 1101에 비해 양동이가 떨어졌습니다. 이 타원형 거인은 약 10 조의 별을 포함한다고 생각한이 타원형 거인은 6 백만 광년에 걸쳐 우리 은하수의 지름의 60 배입니다.
이러한 슈퍼 거인 은하는 드문 노인 표본입니다. 거의 140 억 명의 우주가 아직 어릴 때 형성된 대부분의 오래된 별에집니다. 영국의 더럼 대학교 (University of Durham)의 우주 학자 인 리차드 바우어 (Richard Bower)는 그들이 어떻게 큰지 알 수 없다고 말합니다. 다른 사람들은 그들의 작은 은하 이웃을 식인질로 만들었을 것입니다.
젊은 은하는 새로운 별을 낳음으로써 자랍니다. 새로운 별은 자신의 중력으로 덥고 밀도가 높은 코어로 먼지와 가스 구름이 붕괴 될 때 형성됩니다. 그러나 은하가 나가고 팽창함에 따라 별 형성이 느려진다 고 Bower는 말합니다. 은하가 은하수보다 약간 더 방해가되면 중앙의 블랙홀이 활성화되어 고 에너지 제트기를 촬영합니다. 이 강력한 바람은 별을 일으키는 가스를 꺼내어 스타 만들기의 은하계를 천천히 배수합니다.
우주가 확장됨에 따라 IC 1101과 같은 슈퍼 거인 은하는 인수와 인수를 통해 계속 성장할 수 있습니다. 그러나 별의 성분이 사용되고 은하가 분리되면서 성장률이 느리고 느려질 것입니다. Bower는“관찰 가능한 우주는 유한 한 크기이기 때문에 우리가 볼 수있는 가장 큰 은하에는 한계가 있습니다. "우리는 이미 그것을 보았을 것입니다."
Jeremy HSU는 NYC에 본사를 둔 과학 기술 기자입니다. 그는 현재 와 같은 출판물에 글을 쓰고 있습니다 과학 미국, 대중 과학 및 IEEE Spectrum .
