Γιατί η διάχυση δεν είναι ένα αποτελεσματικό μέσο μεταφοράς σε υψηλότερο οργανισμό;
1. Αργή διαδικασία: Η διάχυση βασίζεται στην τυχαία κίνηση των μορίων. Ο ρυθμός διάχυσης είναι άμεσα ανάλογος προς την επιφάνεια για διάχυση και αντιστρόφως ανάλογη προς την απόσταση. Αυτό σημαίνει ότι η διάχυση καθίσταται σταδιακά πιο αργή καθώς τα μόρια απόστασης πρέπει να αυξάνονται για να ταξιδεύουν.
2. Περιορισμένη περιοχή: Η διάχυση είναι αποτελεσματική μόνο σε μικρές αποστάσεις. Για τους μεγαλύτερους οργανισμούς, η διάχυση θα ήταν πολύ αργή για να παρέχει θρεπτικά συστατικά και να απομακρύνει αποτελεσματικά τα απόβλητα από όλα τα κύτταρα.
3. Εξάρτηση από κλίσεις συγκέντρωσης: Η διάχυση απαιτεί κλίση συγκέντρωσης για κίνηση. Σε μεγαλύτερους οργανισμούς, η διατήρηση μιας απότομης κλίσεως συγκέντρωσης σε μεγάλες αποστάσεις είναι προκλητική και ενεργειακή ένταση.
4. Έλλειψη ελέγχου: Η διάχυση είναι μια παθητική διαδικασία, που σημαίνει ότι δεν απαιτεί ενέργεια από τον οργανισμό. Ωστόσο, αυτό σημαίνει επίσης ότι ο οργανισμός δεν έχει άμεσο έλεγχο του ρυθμού και της κατεύθυνσης της κίνησης.
5. Αναποτελεσματική για σύνθετες ανάγκες: Οι υψηλότεροι οργανισμοί έχουν πολύπλοκες ανάγκες, όπως η μεταφορά οξυγόνου, θρεπτικών ουσιών, ορμονών και αποβλήτων. Η διάχυση δεν είναι εξοπλισμένη για να χειριστεί τις συγκεκριμένες απαιτήσεις αυτών των διαδικασιών.
Εναλλακτικά συστήματα μεταφοράς σε υψηλότερους οργανισμούς:
Για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί της διάχυσης, οι υψηλότεροι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί εξειδικευμένα συστήματα μεταφοράς, όπως:
* Κυκλοφορικό σύστημα: Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί ένα δίκτυο αιμοφόρων αγγείων και μια αντλία (την καρδιά) για την κυκλοφορία του αίματος σε όλο το σώμα, παρέχοντας οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά και αφαιρώντας τα απόβλητα.
* Αναπνευστικό σύστημα: Αυτό το σύστημα διευκολύνει την ανταλλαγή αερίων (οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα) μεταξύ του οργανισμού και του περιβάλλοντος.
* Πεπτικό σύστημα: Αυτό το σύστημα σπάει τα τρόφιμα σε μικρότερα μόρια που μπορούν να απορροφηθούν από το σώμα.
* Σύστημα αποβολής: Αυτό το σύστημα αφαιρεί τα απόβλητα από το σώμα.
Συμπέρασμα:
Ενώ η διάχυση παίζει ρόλο σε ορισμένες κυτταρικές διεργασίες, δεν αποτελεί αποτελεσματικό μέσο μεταφοράς για υψηλότερους οργανισμούς. Αυτοί οι οργανισμοί έχουν εξελιχθεί πιο εξελιγμένα συστήματα μεταφορών για να καλύψουν τις πολύπλοκες ανάγκες τους.
